232層堆疊?長江存儲第四代3D閃存揭秘


8月2日,國產閃存制造商長江存儲在2022年閃存峰會(FMS)上宣佈,正式推出基於晶棧?3.0(Xtacking?3.0)技術的第四代TLC三維閃存X3-9070。消息顯示,該3DNAND閃存堆疊層數或已達到業界領先的232層。

長江存儲第四代TLC三維閃存X3-9070

據介紹,X3-9070與上一代產品相比,擁有更高的存儲密度,更快的I/O速度,並采用6-plane設計,性能提升的同時功耗更低,進一步釋放系統級產品潛能。

具體來說,X3-9070具有以下技術特點:

性能:

X3-9070實現高達2400MT/s的I/O傳輸速率,符合ONFI 5.0規范;相較於長江存儲上一代產品實現50%的性能提升;

密度:

得益於晶棧3.0的架構創新,X3-9070成為長江存儲歷史上密度最高的閃存顆粒產品,能夠在更小的單顆芯片中實現1Tb的存儲容量;

提升系統級產品體驗:

得益於創新的 6-plane設計(這意味著可以允許die可以進行更多的並行處理,可以帶來更出色的隨機讀取吞吐量),X3-9070相比傳統4-plane,性能提升50%以上,同時功耗降低25%,能效比顯著提升,可為終端用戶帶來更具吸引力的總體擁有成本(TCO)。

另據長江存儲介紹,X3-9070憑借出色的性能、更佳的耐用性以及高質量可靠性,通過美國電子器件工程聯合委員會(JEDEC)定義的多項測試標準。

雖然長江存儲並未公開X3-9070具體的堆疊層數,但是根據供應鏈的消息顯示,其堆疊層數已經達到業界領先的232層。

值得註意的是,今年7月底,美光才剛剛正式宣佈量產業界首個232層堆疊的3D NAND芯片,這也是當時全球首個量產的超過200層的3D NAND閃存芯片,並且也是全球首款六平面(6-Plane) 設計的3D NAND閃存芯片。

時隔僅數天的時間,長江存儲也順利推出232層堆疊的X3-9070,就成功追上業界頂尖水平,確實是非常厲害。

那麼,為何成立於2016年的長江存儲,僅用6年時間就追趕上全球領先的技術水平?長江存儲原創的Xtacking技術功可謂是不可沒!

資料顯示,長江存儲的Xtacking技術,是在一片晶圓上獨立加工負責數據I/O及記憶單元操作的外圍電路,而存儲單元則是在另一片晶圓上被獨立加工。

當兩片晶圓各自完工後,Xtacking技術隻需一個處理步驟就可通過數百萬根金屬VIA(Vertical Interconnect Accesses,垂直互聯通道)將二者鍵合接通電路,而且隻增加有限的成本。

根據長江存儲此前公佈的數據顯示,在傳統3D NAND架構中,外圍電路約占芯片面積的20~30%,這也使得芯片的存儲密度大幅降低。

隨著3D NAND技術堆疊到128層甚至更高,外圍電路所占據的芯片面積或將達到50%以上,Xtacking技術則可將外圍電路置於存儲單元之上,從而實現比傳統3D NAND更高的存儲密度。

此外,在I/O速度方面,目前NAND閃存主要是Intel/索尼/SK海力士/群聯/西數/美光主推的ONFi。最新的2021年公佈的ONFI 5.0標準的I/O接口速度最大為2.4Gbps。

而長江存儲2019年量產的Xtacking 1.0技術就已經將I/O接口的速度大幅提升到3Gbps,實現與DRAM DDR4的I/O速度相當。

長江存儲表示,Xtacking技術不僅提高I/O接口速度,而且還保證3D NAND多層堆疊可達到更高容量,還可使得產品開發時間縮短三個月,生產周期可縮短20%,從而大幅縮短3D NAND產品的從開發到上市周期。

根據Tech Insights在去年10月拆解和測試長江存儲512Gb 128層Xtacking 2.0 TLC芯片的分析報告顯示,該芯片的die尺寸為60.42mm2,單位密度增加到8.48 Gb/mm2, 比上一代的256Gb 64層的Xtacking 1.0 die 高出92% 。讀取速度達到7500 MB/s,寫入速度也高達5500 MB/s。

△長江存儲512Gb 128層Xtacking 2.0 TLC NAND芯片的CMOS外圍電路die平面圖

△長江存儲三代3D NAND的比較:Gen1(32L)、Gen2(64L,Xtacking 1.0)和Gen3(128L,Xtacking 2.0)。

如今,長江存儲的Xtacking技術已經進一步進化到Xtacking 3.0,相比Xtacking 2.0自然也就帶來更大的提升。


相關推薦

2023-11-01

長江存儲早已低調推出創紀錄232層堆疊的新一代3D閃存,基於其創新的晶棧Xtacking3.0架構,TiPlus7100、Ti600等產品都已經用上,隻是因為某些原因,技術細節一直未公開。權威半導體機構TechInsights最近專門研究長江存儲的232層閃存

2022-08-03

070芯片應該已經出樣,還需一段時間投入量產。那麼它的堆疊層數是多少呢?多方報道披露,長江存儲這次的第四代3D TLC突破200+層數,達到232層。我們知道,堆疊層數已經成為存儲大廠比拼技術實力的核心指標,就在上月底,

2022-06-24

據報道,知情人士今日稱,中國存儲芯片長商“長江存儲”在武漢的第二座工廠最早將於今年年底投產。此舉有望進一步縮小長江存儲與三星和美光在技術和產量方面的差距。在經歷瞭突飛猛進的增長後,長江存儲急需擴大產能

2023-03-31

疲軟影響,官方稱暫時不會商用。隨後,SK海力士宣佈238層堆疊,三星一般認為做到236層。現在看來,NAND閃存這一輪的競爭,西數、鎧俠不但速度最慢,反而還是最落後的。長江存儲232層閃存美光232層閃存

2022-10-17

ay)宣佈推出新款PCIe4.0SSDUltimate系列,首次采用長江存儲128層堆疊3DTLCNAND閃存芯片。新品是標準的M.22280形態,基於長江存儲第三代閃存X2-9060,Xtacking2.0技術架構,性能強勁,品質可靠,素質過硬,具備更高的IO傳輸速度。更高的密

2023-11-12

法)、US11,600,342(三維閃存的讀取方法)、US10,868,031(多層堆疊三維存儲器件及其制造方法)。長江存儲在起訴書中稱,美光的128層、176層等諸多系列3D NAND侵犯長江存儲上訴8項專利。美光在未經授權的情況下利用長江存儲的專

2023-11-18

是232層的TLC,後續是否還有QLC暫不清楚。它們仍將使用串堆疊(string stacking)設計,也就是首先制造64層、116層的閃存晶圓,然後兩個鍵合合在一起,形成128層、232層,這樣使用的相關工具、技術就不會違反美國的出口限制。當然

2022-12-16

15日被美國商務部正式列入實體名單後,中國內存制造商長江存儲現在有可能在2024年前退出3DNAND閃存產品市場。從這一點出發,美國商務部將審查和批準與該國向長江存儲出口、再出口和銷售設備、技術和其他相關商品有關的個

2023-08-11

快科技8月9日消息,日前SK海力士宣佈全球首發321層堆棧的4D閃存,這也是閃存首次提升到300層以上,核心容量1Tb,TLC類型。在堆棧層數上,SK海力士的4D閃存因為架構不同,相比其他傢來說堆棧層數占優一些,比如之前美光及國

2023-11-12

中國最大閃存芯片制造商長江存儲在美國起訴美光,後者侵犯專利。長江存儲在起訴書中提到,美光使用長江存儲的專利技術,以抵禦來自長江存儲的競爭,並獲得和保護市場份額。訴訟旨在解決以下問題的一個方面:美光試圖

2023-04-24

據《南華早報》消息,長江存儲技術公司(YMTC)正在策劃使用當地的設備來制造其先進的3DNAND閃存。消息人士指出,在一個代號為武當山的秘密項目中,YMTC已經向當地設備制造商下大訂單,該項目以該公司所在地湖北的道教名

2023-01-17

AND。目前,三星仍然以最小的字線 (WL) 間距領先,這允許堆疊更多層,同時最大限度地減少對垂直通道 (VC) 高度和狹縫深度的工藝要求的影響。雖然看起來三星可能擁有最低的 128層 工藝成本,但它的裸片尺寸並不是最低的。這

2022-09-10

論帶寬差不多少。原來,問題出在NAND閃存上,現有的176層堆疊閃存,接口速度停留在1600MT/s,完全喂不飽PCIe 5.0 x4的帶寬,10GB/s已經是它們的極限速度。當然也有部分廠商預告升級版本,但是依然隻能跑到12GB/s。好消息是,美光

2022-12-22

3DNANDFlash價格,漲幅高達10%。外媒Tomshardware報道稱,這與長江存儲被美國商務部列入未核實清單(UVL)有關。據報道,在被列入UVL數月後,美國政界人士公開宣稱長江存儲對美國國傢安全構成威脅。導致蘋果公司雖然認證長江存