本报讯 记者许子皓报道:8月3日,韩国知名存储芯片厂商SK海力士宣布成功研发了全球首款业界最高层数的238层NAND闪存,并且在美国圣克拉拉举行的2022闪存峰会上亮相了首款238层4D NAND闪存新产品。SK海力士表示:“此次238层NAND闪存在达到业界最高堆栈层数的同时,实现了全球最小的面积。”
SK海力士自2020年12月完成176层NAND闪存研发以来,仅时隔1年7个月,就将层数突破到了238层的新高度。据悉,SK海力士已经开始向客户发送238层512Gb TLC(Triple Level Cell)4D NAND闪存的样品,并计划在2023年上半年正式投入量产。负责NAND芯片研发的SK海力士副社长崔正达表示:“基于4D NAND闪存技术,SK海力士全球首次成功研发了238层NAND闪存,进而确保了成本、性能、产品质量等层面的全球领先竞争力。”
SK海力士早在2018年研发的96层NAND闪存中就导入了4D方式。相比3D方式,4D架构具有单元面积更小、生产效率更高的优点。为成功研发4D架构的芯片,SK海力士采用了电荷捕获型技术(CTF,Charge Trap Flash)和PUC(PeriUnder Cell)技术。电荷捕获型技术是一种浮栅型(FG,Floating Gate)闪存技术,可以解决单元间的干扰问题。因此,相比FG技术,CTF可缩小芯片的单元面积,同时提高数据的读写性能。
而PUC技术可以将外围(Peri)电路放置在存储单元的下方,以使生产效率最大化。
据悉,238层NAND闪存在成功堆栈更高层数的同时,实现了业界最小的面积。新产品每单位面积具备更高的密度,借其更小的面积能够用相同大小的硅晶片生产出更多的芯片,因此相比176层NAND闪存其生产效率也提高了34%。
此外,238层NAND闪存的数据传输速度为2.4Gbps,相比前一代产品提高了50%,芯片读取数据时的能源消耗也减少了21%,在ESG方面也取得了进步。
SK海力士计划先为PC用存储设备——cSSD(client SSD)供应238层NAND闪存,随后将其逐渐延伸至智能手机和高容量的服务器SSD等。他们还将于2023年发布1Tb密度的全新238层NAND闪存产品,其密度是现有产品的两倍。
当下闪存层数之战已经进入白热化,消息源源不断。一周前,美国存储芯片巨头美光刚刚宣布开始量产的全球首款232层3D NAND芯片,引领3D NAND芯片进入200+层时代,SK海力士就发布了全球首款238层4D NAND闪存,三星、西部数据、铠侠等厂商也跃跃欲试,可以预见,闪存市场竞争将愈发激烈。
而各厂家的3D NAND闪存堆叠技术原理基本类似,通过堆叠的方式,实现在更小的空间和面积上完成更大的存储容量。但是各家都有各自的技术架构和演进路线图,并不完全一致,如三星的V NAND、东芝的BiCS技术3D NAND、英特尔的3D XPoint NAND等。芯谋研究分析师张先扬向记者介绍说,SK海力士的4D NAND封装工艺其实和台积电、英特尔的各种3D NAND技术发展路线很相近,本质上还是3D NAND FLASH的一种,区别在于4D NAND单芯片采用4层架构设计,结合了3D CTF设计、PUC技术。SK的4D NAND强调集成度和成本,美光232层3D NAND更加强调存储密度和带宽,产品的侧重点不同。