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美光3D NAND创新低成本制程分析

导读: 美光公司日前开始量产其32层(32L) 3D NAND快闪记忆体,包含该元件的首批商用下游产品之一是Crucial 750GB SATA 2.5寸固态硬碟(SSD)。

  OFweek电子工程网讯 美光公司日前开始量产其32层(32L) 3D NAND快闪记忆体,包含该元件的首批商用下游产品之一是Crucial 750GB SATA 2.5寸固态硬碟(SSD)。如图1所示,这款产品的连续读取/写入速度分别高达每秒530MB与每秒510MB;其功耗较一般硬碟驱动器(HDD)改善了90倍,据称也更加耐用。

  Crucial SSD的售价为200美元,这使其成为笔记型电脑应用最具吸引力的选项,而且我们发现有越来越多的电脑设备开始利用SSD取代传统HDD。HDD也许将逐渐被市场所淘汰,不过必须承认的是各家相关厂商仍致力于使其创新,而且HDD的成本仍较SSD更低廉。因此,我们预计在短期之内,HDD仍将在市场上占据主导地位。

  美光3D NAND创新低成本制程分析

  图1:美光Crucial CT750MX300SSD1 750GB SSD

  图2所示为Crucial 750GB SSD的正面与背面电路板拆解图,可以看到其中包含8个美光NAND快闪记忆体封装。这一数量相当于TechInsights在三星(Samsung)T3 2TB SSD中发现4个48层(48L) 3D NAND封装数量的两倍。因此,从封装数的角度来看,三星在每封装中的记忆体容量仍然占据优势。但从晶片层来看是否同样领先于美光?

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  图2:采用美光3D NAND的Crucial SSD产品正面与背面电路板

  三星方面已经能够在每个NAND封装中加进16块晶片了,如图3所示。这意味着每块面积为99.8平方毫米的晶片可提供32GB储存容量,或者换算为每平方毫米约320MB。

  Crucial 750GB SSD中包含8块美光的封装,其中单一封装可容纳2块晶片,面积为165平方毫米。这意味着该记忆体的储存密度为284MB/mm2,低于三星的320MB/mm2。不过三星的最大优势在于其48层结构以及20奈米(nm)半位元线间距,相形之下,美光的40nm半位元线间距更为松散。

  也许我们应该用三星在此之前推出的32层(32L) V-NAND进行比较,该系列产品发布于2014年,同样采用20nm半位元线间距制造。同时,我们也发现,美光的284MB/mm2位元密度较优于三星在32L V-NAND中实现的127MB/mm2位元密度。

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  图3:三星K9UGB8S7M 48L V-NAND快闪记忆体

  图4显示三星48L V-NAND晶片脱层后扩散的情形,可看到图中两个大型NAND巨集将晶片一分为二。页面缓冲与周边电路就位于NAND阵列巨集下方。该阵列巨集以垂直NAND串所使用的源极选择电晶体以及源极线触点加以填充。

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  图4:三星48L V-NAND的扩散级晶片图

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责任编辑:Trista
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