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长江存储推出第二代Xtacking 3D NAND存储架构16149.

发表时间: 2019-10-08

  Xtacking是长江存储在去年FMS(闪存技术峰会)首次公开的3D NAND架构,荣获当年“Best of Show”奖项。其独特之处在于,采用Xtacking,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。这样的加工方式有利于选择合适的先进逻辑工艺,以让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(Vertical Interconnect Accesses,垂直互联通道)将二者键合接通电路,带来更快的I/O传输速度、更高的存储密度和更短的产品上市周期,而且只增加了有限的成本。

  在传统3D NAND架构中,外围电路约占芯片面积的20~30%,降低了芯片的存储密度。随着3D NAND技术堆叠到128层甚至更高,外围电路可能会占到芯片整体面积的50%以上。而长江存储的Xtacking技术将外围电路置于存储单元之上,外围电路和存储单元是2片晶圆,2颗裸芯片的大小是一样的,这就意味着其CMOS可用面积远大于其他传统3D NAND架构,从而实现更高的存储密度,节省出来的CMOS部分,除了控制电路,也为引入NAND外围电路的创新功能以实现NAND闪存的定制化提供了无限可能。

  长江存储64层3D NAND闪存就是全球首款基于Xtacking架构设计并实现量产的闪存产品,拥有同代产品中最高的存储密度。根据先前的资料,目前世界上最快的3D NAND的I/O速度目标值是1.4Gbps,大多数NAND供应商仅能供应1.0Gbps或更低的速度。而利用Xtacking技术,有望大幅提升NAND的I/O速度到3.0Gbps,提升三倍左右。Xtacking技术的研发成功和64层3D NAND闪存的批量生产标志着长江存储已成功走出了一条高端芯片设计制造的创新之路。

  据悉,今天官宣的Xtacking2.0将充分利用Xtacking架构优势,通过进一步提升NAND吞吐速率、提升系统级存储的综合性能、开启定制化NAND全新商业模式等方面的改进为客户带来更多价值。未来搭载Xtacking 2.0技术的长江存储第三代产品将被广泛应用于数据中心,企业级服务器、个人电脑和移动设备等领域,并将开启高性能、定制化NAND解决方案的全新篇章。

  长江存储表示,相比上一代技术,Xtacking2.0的开发工作更需要与客户、行业合作伙伴和行业标准机构的紧密合作。

  自2018年以来,闪存价格一直下滑,主要是由于64层及72层3D芯片的供应增加,市场预期96层3D NAND的全球产量将自2019第二季开始扩大,这可能将会为今年的SSD市场与价格带来更多变数。16149.com,因此,主要NAND厂商已经开始放慢产能扩张的步伐。然而在市场周期性波动中,对技术研发的持续投入和迭代升级是保持竞争优势的关键,新一代96层3D NAND量产的脚步未见减慢,各大存储厂商正着力推动96层3D NAND技术的主流化,预计到2020年将广泛普及。

  除了冲击更高的NAND堆栈层数外,各大存储厂商也纷纷提出了新一代闪存方案,SK海力士的“4D NAND”、美光的“CuA”和长江存储的“Xtracking”是主要代表。其中,长江存储的Xtracking 架构能使存储单元面积比重从传统架构的65%提升至90%,在同一堆栈层数下较SK海力士和美光提升的存储密度更高,是我国在存储器领域重大技术突破之一。

  未来,但愿长江存储在提升NAND层数的同时,能抓住自主闪存架构上的优势,加速产品迭代,推动我国存储器产业跨越式发展。

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