单颗容量1.33Tb，长江存储128层3D NAND再度刷新三项业界之最
最后更新：2020-04-15 12:13:24 手机定位技术交流文章
长江存储科技有限公司今天宣布，其128层QLC 3D与非门闪存(型号:X2-6070)已成功开发。与此同时，128层512Gb TLC(3位/单元)闪存芯片(型号:X2-9060)也已发布，以满足不同应用场景的需求。目前，包括TLC和QLC在内的第一批工程样品已经在集团联盟和联盟固态硬盘平台上得到验证。测试数据显示，预装Win 10操作系统的联盟QLC固态硬盘将在启动后12-15秒进入桌面显示。
长江存储X2-6070 128升QLC 1.33Tb 3D与非门
行业前三名
X2-9060存储阵列的面积利用率超过90%(存储阵列面积/芯片总面积)。阵列的读写速度(连续读写速度、随机读写速度)和可重写次数都是为消费者和企业级主流市场设计的。QLC是继TLC(3位/单元)之后的3D与非门的新技术形式，具有容量大、密度高的特点，适用于读密集型应用。作为业内首款128层QLC尺寸的3D与非门闪存，X2-6070拥有业内三种已知型号中最高的型号:最高的单位面积存储密度、最高的输入/输出传输速度和最高的单个与非门闪存芯片容量。
每个X2-6070 QLC闪存芯片有128层三维堆栈，有效电荷陷阱存储单元超过3665亿。每个存储单元可以存储4位数据，总存储容量为1.33兆字节。以图像为例，如果将0或1个记录数据与数字世界中的一个小“人”进行比较，存储在长江中的128层QLC芯片相当于为3665亿个房间提供4个“人”，每个房间可容纳约14，660亿“人”，是上一代64层单芯片容量的5.33倍。
得益于最新升级的Xtacking2.0架构，X2-6070和X2-9060在1.2V Vccq电压下实现了1.6Gbps(千兆位/秒千兆位/秒)的数据传输速率，具有更好的输入/输出读写性能。然而，要将读写速度从533兆位/秒提高到1.6兆位/秒，长江存储只需2年左右，而业界通常需要5年以上。同时，由于外围电路和存储单元分别采用独立的制造工艺，所以互补金属氧化物半导体电路可以采用更先进的制造工艺，允许将更有利的扩展功能添加到系统中，并在此基础上进行定制设计。例如，该长期研发人员在芯片内部设计了一些附加的功能模块，可以帮助存储数据系统提高数据管理的性能，从而实现与控制器系统更好的协调。
在开发3D与非门的过程中，相关厂商通常采用两种不同的存储技术:CTF(电荷陷阱闪存)和FG(浮栅)。长江存储联合首席技术官唐强在接受《电子工程画册》采访时表示，从浮栅技术向电荷俘获技术的转变已经成为一种行业趋势，而前者所拥有的数据保留优势正在逐渐萎缩。相比之下，电荷俘获技术具有更好的可制造性和更低的成本。越来越多的公司转向电脑技术就说明了这一点，长江仓储也不例外。
由于QLC在数据读取延迟时间方面比硬盘更具优势，更多读取和更少写入的应用将成为QLC NAND关注的市场，例如在线会议、在线视频、在线教育以及超过1T的传统硬盘。据长江存储市场与销售高级副总裁龚毅估计，未来3-5年，仅硬盘市场的更换率就将达到10%。
速度会不会有点太快了？
作为闪存行业的新手，长江存储在短短3年内实现了从32层到64层到128层的飞跃。这不仅是数以千计的老人们汗水的凝结，也是全球产业链上下游共同努力的结果。
龚毅在接受本报独家采访时表示，当32层NAND产品刚刚开始大规模生产时，该公司与全球主要竞争对手之间仍有明显差距，大约落后4-5年。然而，当64层生产正在进行时，考虑到64层NAND的密度实际上相当于96层的竞争对手，它们之间的真正差异只有一年。128层3D与非门产品的推出，不仅表明长江存储与行业主流基本处于同一水平，而且在三个维度上都位居行业第一。随着Xtacking 2.0时代的到来，长江仓储有决心、有实力、有能力打造全新的商业生态，让合作伙伴充分发挥自身优势，实现互利共赢。
“未来，该公司不会将市场局限于中国，而是将成为全球闪存市场。因此，在选择合作伙伴时，无论是国内还是国外，我们始终保持开放的态度，甚至考虑Xtacking技术品牌的认证和授权，希望通过这种方式不断扩大生态合作伙伴的范围。”龚毅强调道。
“从64楼到128楼，跨度真的很大，肯定有风险。然而，有两个有利条件可以帮助我们在实现飞跃时将风险降至最低。”唐强说，第一个是X-跟踪架构，它可以分别优化CMOS晶片和存储器阵列晶片，分别生产它们，并分别开发它们。随着存储密度的增加，它可以很好地解决外围电路和存储单元之间的工艺复杂性和集成，并最大程度地解决堆叠工艺中遇到的各种问题。第二，长江仓储开展128层研发时，上游工艺设备市场相对成熟，设备可用性较好。
Xtacking架构源于武汉新新的CMOS图像传感器制造工艺。经过不断的技术积累，它已经被创新性地应用到NAND Flash中，逐渐形成了一个非常困难的键合架构。为了抵御未来可能出现的知识产权纠纷，提前构筑“护城河”，长江仓储积累了200多项专利，每年约有1000项专利申请，并愿意与其他制造商交叉许可专利。
根据计划，存储在长江的128层NAND产品的批量生产时间将在今年年底至2021年上半年之间。随着产能和产量的逐步提高，预计2021年将实现10万件/月的产能。
唐强说，由于保密原则，他还不能发布关于下一代产品的信息。“在研发方面，我们一直秉承开放进取的态度，不断努力加快步伐，缩短与行业领先企业的差距。我们将在考虑市场需求、竞争对手的趋势、加工设备的准备水平等因素后，随时进行调整。”
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