SK海力士发布176层3D NAND

2020-12-08 14:00:38 来源: 半导体行业观察

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据Anandtech报道，SK hynix日前发布了其最新一代的3D NAND。据介绍，新产品具有176层电荷charge trap单元。在美光宣布他们的176L NAND开始以Crucial品牌产品发货之后，SK hynix是第二家达到这一层数的NAND制造商。

这是SK hynix的第三代产品，其PUC（Periphery under Cell）设计的特点是通过在存储器单元阵列下放置外围逻辑来减小芯片尺寸，类似于英特尔和美光的CMOS下阵列设计。（SK hynix将这种管芯布局及其charge trap闪存单元的组合称为“ 4D NAND”。）这一代的变化包括位生产率提高了35％（仅比理论上从128层增长到176层时的值稍低），单元读取速度提高20％。NANDdie和SSD控制器之间的最大IO速度已从128L NAND的1.2GT / s增加到176L NAND的1.6GT / s。

SK海力士已开始向SSD控制器公司提供512Gbit TLC部件的样品，以开发兼容的固件。SK hynix计划首先将其176L NAND用于移动产品（即UFS模块），该产品将在明年中期左右推出，其读取速度提高70％，写入速度提高35％。然后，消费者和企业级固态硬盘将跟进移动产品。SK海力士还计划基于其176L工艺推出1Tbit模具。

根据该公告，SK hynix在即将到来的3D NAND时代将具有相当的竞争力。它们的运行时间可能比美光的计划稍晚一些，但美光将其128升的产品用作小容量测试工具之后，一直在寻求异常快速的过渡到176升，以解决因从floating gate转换为charge trap设计而引起的任何问题。

同时，英特尔的144L NAND芯片将于明年年初上市，而Kioxia / Western Digital 112L NAND芯片也将随时出现。三星的128L NAND几个月前开始在980 PRO中发货。虽然他们尚未正式宣布其下一代规格，但预计明年春季将开始生产，其层数约为176L，并将成为三星的首款使用string stacking的技术的产品。

延伸阅读：美光推出首款176层3D NAND Flash

据美媒Anandtech报道，美光日前宣布了其第五代3D NAND闪存，新一代产品拥有破纪录的176层构造。报道指出，新型176L闪存是自美光与英特尔的存储器合作解散以来推出的第二代产品，此后美光从浮栅（ floating-gate）存储单元设计转变为电荷陷阱（charge-trap）单元。

美光公司的上一代3D NAND采用的是128层设计，这是它们的短暂过渡节点，可帮助他们解决向陷阱闪存切换碰到的任何问题。美光的128L闪存在市场上的占有率极低，因此在许多情况下，他们的新型176L闪存也将替代其96L 3D NAND。

根据报道，美光并没有披露其176L NAND的更多技术细节。但就目前而言，我们知道他们的第一个176L部件是使用两个88层平台的字符串堆叠（string stacking ）构建的512Gbit TLC芯片，就可以制造多少层NAND闪存单元而言，美光现在似乎仅次于三星。

报道进一步指出，在使用电荷陷阱单元设计替代栅极设计之后，美光似乎已大大降低了闪存每一层的厚度。数据显示，176L裸片的厚度仅为45μm，总厚度与美光公司的64L浮栅3D NAND相同。

而一个16 die堆叠式封装的厚度不到1.5mm，这适合大多数移动和存储卡使用场景。与上一代的Micron 3D NAND一样，芯片的外围逻辑大部分是在NAND存储单元堆栈下制造的，Micron将该技术称为“CMOS under Array”（CuA）。这帮助美光带来了一些最小的裸片尺寸，美光估计他们的176L 512Gbit裸片比其竞争对手目前提供的最佳裸片小约30％。

从报道我们还可以看到，美光的176L NAND支持的接口速度为1600MT / s，高于其96L和128L闪存的1200MT / s。比其他解决方案高33％。就容量而言，176层管芯可以容纳20-30小时的1920x1080p视频。

与96L NAND相比，读（写）延迟改善了35％以上，与128L NAND相比，改善了25％以上。与使用96L NAND的UFS 3.1模块相比，美光科技的总体混合工作负载改善了约15％。

美光公司的176L 3D NAND目前其新加坡工厂制造，并已经开始批量生产，并且已经在一些Crucial品牌的消费类SSD产品中发货。但是，美光尚未说明哪些特定Crucial产品现在正在使用176L NAND（就此而言，则使用其128L NAND），因此我们希望目前这是一个相当小批量的产品。

尽管如此，在明年，我们应该能看到美光176L NAND的产量提高到比其128L工艺所能达到的更高的水平，并且我们可以期望发布基于此176L NAND的各种各样的产品，并取代大多数使用其96L NAND的产品。

美光方面表示，公司的176层NAND具有里程碑式的意义，这有几个原因。一方面，该技术的密度是早期3D NAND设计的近10倍，这就意味着智能手机可以做更多的事情，可以存储更多的东西；其次，对于更多的人来说价格甚至更低，从而改善了他们的日常生活。

他们进一步支持，这种新型176层器件不仅比以前的器件密度更高，而且还通过创新的电路设计融合了业界最高的数据传输速率。美光公司的工程师设计并建造了这种超高密度存储，同时对NAND进行了重大的架构更改，这将使下游设备的创新在未来数年内得以实现。

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