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长江存储推出128层3D NAND闪存芯片:应对5G时代挑战

4月13日消息,长江存储科技有限责任公司(以下简称“长江存储”)在官网宣布其128层QLC 3D NAND闪存芯片 X2-6070研发成功,已在多家控制器厂商SSD等终端存储产品上通过验证,将率先应用于消费级SSD,并逐步进入企业级服务器、数据中心等领域,以满足未来5G、AI时代多元化数据存储需求。

Xtacking®2.0创新架构助力3D NAND升级

长江存储表示,X2-6070是业内首款128层QLC规格的3D NAND闪存,在目前全球已公开发布的3D NAND Flash存储芯片产品中,X2-6070拥有最高单位面积存储密度,最高I/O传输速度和最高单颗NAND闪存芯片容量。长江存储本次还同时发布了128层512Gb TLC(3 bit/cell)规格闪存芯片X2-9060,以满足不同应用场景的需求。

长江存储本次发布的两款产品均采用公司自研Xtacking®2.0架构,外围电路和存储单元可堆叠,带来极佳的扩展性。在性能方面,两款产品拥有1.6Gbps的I/O读写性能,3D QLC单颗容量高达1.33Tb,是上一代产品64层的5.33倍。

去年9月,长江存储宣布在其第三代3D NAND闪存中应用Xtacking®2.0架构,相关技术概念在IC China 2019上得以公开。

据OFweek电子工程网了解,Xtacking®技术可以为3D NAND带来三大优势:

1、更快的I/O接口速度:Xtacking®技术可在一片晶圆上独立加工负责数据I/O及记忆单元操作的外围电路,有利于选择合适的先进逻辑工艺,让NAND获取更高的I/O接口速度及更多的操作功能。存储单元同样也将在另一片晶圆上被独立加工。当两片晶圆各自完工后,创新的Xtacking?技术只需一个处理步骤就可通过数十亿根金属VIA将二者键合接通电路,而且只增加了有限的成本;

2、更高的存储密度:外围电路约占传统3D NAND架构中芯片面积的20~30%,随着3D NAND技术堆叠到128层甚至更高,外围电路面积占比将超过50%以上。Xtacking?技术将外围电路置于存储单元之上,实现比传统3D NAND更高的存储密度;

3、提升研发效率并缩短生产周期:充分利用存储单元和外围电路的独立加工优势,实现了并行的、模块化的产品设计及制造,产品开发时间可缩短三个月,生产周期可缩短20%,从而大幅缩短3D NAND产品的上市时间。

追赶国际大厂,3年实现技术跨越

据悉,长江存储于2017年成功设计制造了中国首款32层3D NAND闪存;2019年9月,搭载长江存储自主创新Xtacking®架构的64层TLC 3D NAND闪存正式量产。短短三年时间,长江存储实现了从32层到64层再到128层的技术跨越,迅速追上了日韩美厂商先进水平,值得欣慰。

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(长江存储发展历程-资料源自长江存储官网)

长江存储市场与销售高级副总裁龚翊表示:“作为闪存行业的新人,长江存储用短短3年时间实现了从32层到64层再到128层的跨越。这既是数千长存人汗水的凝聚,也是全球产业链上下游通力协作的成果。随着Xtacking® 2.0时代的到来,长江存储有决心,有实力,有能力开创一个崭新的商业生态,让我们的合作伙伴可以充分发挥他们自身优势,达到互利共赢。”

随着5G时代的到来,NAND市场或将在2020年出现升温,尤其是中国市场5G终端产品越来越多。去年底,NAND闪存芯片市场的霸主三星宣布对其位于西安的芯片工厂加注80亿美元(约合562亿人民币)投资,以扩大NAND闪存芯片产能,进一步巩固自己的领先地位。

但需要注意的是,存储作为一种具备庞大数据量的承载产品,安全问题也更加值得警惕。因此,在政务、网信等关键领域,有必要进一步推进国产化存储发展。

目前全球NAND闪存市场主要还是以国外玩家为主,比较知名的有三星、SK海力士、美光、东芝、西部数据等,长江存储作为国内NAND闪存领军企业,在128层3D TLC/QLC闪存上的进展也让国人看到了希望,期待相关终端产品能够尽快上市和应用。

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