美光出货全球首款 176 层 NAND，实现闪存性能和密度的重大突破

由 winniewei 提交于周四, 12 十一月 2020 - 11:02

新款 3D NAND 产品将进一步提升移动设备、汽车、客户端 (PC) 和数据中心等应用的存储能力

内存和存储解决方案领先供应商 Micron Technology Inc.（美光科技股份有限公司，纳斯达克股票代码：MU）今日宣布已批量出货全球首款 176 层 3D NAND 闪存，一举刷新行业纪录，实现闪存产品密度和性能上的重大提升。<a href="https://www.micron.com/products/nand-flash/176-layer-nand?utm_source=in…;美光全新的 176 层工艺</a>与先进架构共同促成了此项重大突破，使数据中心、智能边缘平台和移动设备等一系列存储应用得以受益，实现性能上的巨大提升。

美光技术与产品执行副总裁 Scott DeBoer 表示：“美光的 176 层 NAND 树立了闪存行业的新标杆，与最接近的竞争对手同类产品相比，堆叠层数多出近 40%。结合美光的 CMOS 阵列下 (CMOS-under-array) 架构，该项技术帮助美光继续在成本方面保持行业领先优势。”

该款 176 层 NAND 产品采用美光第五代 3D NAND 技术和第二代替换栅极架构，是市场上最先进的 NAND 技术节点。与美光的上一代大容量 3D NAND 产品相比，176 层 NAND 将数据读取和写入延迟缩短了 35% 以上，极大地提高了应用的性能。<a href="https://exmail.qq.com/cgi-bin/viewdocument?sid=3VSl3z26PfBcDyd4,2&f…;美光的 176 层 NAND 采用紧凑型设计，裸片尺寸比市场最接近同类产品缩小近 30%，是满足小尺寸应用需求的理想解决方案。

采用突破性技术，发挥闪存巨大潜力，服务多元化市场

美光执行副总裁兼首席业务官 Sumit Sadana 表示：“采用美光的 176 层 NAND 后，我们的客户将实现突破性的产品创新。我们将在广泛的产品组合中部署这项技术，在 NAND 应用的各个领域中实现价值，重点把握 5G、人工智能、云和智能边缘领域的增长机会。”

美光 176 层 NAND 拥有全面设计和行业首屈一指的密度，应用广泛，在多个行业将不可或缺，包括移动设备存储、自动驾驶系统、车载信息娱乐以及客户端 (PC) 和数据中心的固态硬盘 (SSD)。

美光 176 层 NAND 的服务质量 (QoS<a href="https://exmail.qq.com/cgi-bin/viewdocument?sid=3VSl3z26PfBcDyd4,2&f…;进一步提升, 这对数据中心 SSD 的设计标准而言至关重要<a href="https://exmail.qq.com/cgi-bin/viewdocument?sid=3VSl3z26PfBcDyd4,2&f…;——它能更快应对数据密集型环境和工作负载，例如数据湖、人工智能 (AI) 引擎和大数据分析。对于 5G 智能手机而言，提升的 QoS 意味着多个应用程序启动和切换更加快速，带来流畅、反应迅速的移动体验，真正实现多任务处理和 5G 低延迟网络的充分利用。

在开放式 NAND 闪存接口 (ONFI) 总线上，美光第五代 3D NAND 也实现了行业领先的 1600 MT/秒最大数据传输速率，比此前提升了 33%<a href="https://exmail.qq.com/cgi-bin/viewdocument?sid=3VSl3z26PfBcDyd4,2&f…;。更快的 ONFI 速度意味着系统启动更迅速、应用程序性能更出众。在汽车应用中，这种速度将让车载系统在发动机启动后近乎即时地响应，从而为用户带来更好的体验。

美光正与业界开发者合作，将新产品快速应用到解决方案中。为了简化固件开发，美光 176 层 NAND 提供单流程 (single-pass) 写算法，使集成更为便捷，从而加快方案上市时间。

创新架构，实现出众的密度和成本优势

随着摩尔定律逐渐逼近极限，美光在 3D NAND 领域的创新对确保行业满足数据增长需求至关重要。为了实现这一目标，美光开创性地结合了堆栈式替换栅极架构、创新的电荷捕获技术和 CMOS 阵列下 (CuA)<a href="https://exmail.qq.com/cgi-bin/viewdocument?sid=3VSl3z26PfBcDyd4,2&f…;技术。美光的 3D NAND 专家团队利用专有的 CuA 技术取得了大幅进步，该技术在芯片的逻辑器件上构建了多层堆栈，将更多内存集成封装在更紧凑的空间中，极大缩小了 176 层 NAND 的裸片尺寸，提升了单片晶圆的存储容量。

同时，美光还将 NAND 单元技术从传统的浮动栅极过渡到电荷捕获，提高了未来 NAND 的可扩展性和性能。除了电荷捕获技术，美光还采用了替换栅极架构，利用其中的高导电性金属字线<a href="https://exmail.qq.com/cgi-bin/viewdocument?sid=3VSl3z26PfBcDyd4,2&f…;取代硅层，实现了出类拔萃的 3D NAND 性能。采用该技术后，美光将大幅度降低成本，继续领跑业界。

通过采用这些先进技术，美光提升了产品耐用度，这将使各种写入密集型应用特别受益，例如航空航天领域的黑匣子以及视频监控录像等。在移动设备存储中，176 层 NAND 的替换栅极架构可将混合工作负载性能提高 15%<a href="https://exmail.qq.com/cgi-bin/viewdocument?sid=3VSl3z26PfBcDyd4,2&f…;，从而支持超快速边缘计算、增强型人工智能推理以及图像显示细腻的实时多人游戏。

供应情况

美光 176 层三层单元 (TLC) 3D NAND 已在美光新加坡晶圆制造工厂量产并向客户交付，包括通过其<a href="https://www.crucial.com/products/ssd">英睿达 (Crucial) 消费级 SSD</a> 产品线。美光将在 2021 日历年推出基于该技术的更多新产品。

资源

<a href="https://exmail.qq.com/cgi-bin/readmail?folderid=1&t=readmail&ma… lang="EN-US">[1]</a> 对比数据基于美光大容量浮动栅极 96 层 NAND。如对比 128 层替换栅极 NAND，美光 176 层 NAND产品的数据读取和写入延迟均降低 25% 以上。

<a href="https://exmail.qq.com/cgi-bin/readmail?folderid=1&t=readmail&ma… lang="EN-US">[2]</a> 服务质量 (QoS) 特指SSD响应时间的稳定性和可预测性。

<a href="https://exmail.qq.com/cgi-bin/readmail?folderid=1&t=readmail&ma… lang="EN-US">[3]</a>与美光96层大容量浮动栅极NAND相比，服务质量提升来自于区块尺寸及读取延迟波动的缩减。

<a href="https://exmail.qq.com/cgi-bin/readmail?folderid=1&t=readmail&ma… lang="EN-US">[4]</a>提升数据来自与美光前两代3D NAND (96层NAND和128层NAND) 最大数据传输速率1,200 MT/s的对比。

<a href="https://exmail.qq.com/cgi-bin/readmail?folderid=1&t=readmail&ma… lang="EN-US">[5]</a>CMOS 即互补金属氧化物半导体。

<a href="https://exmail.qq.com/cgi-bin/readmail?folderid=1&t=readmail&ma… lang="EN-US">[6]</a>字线连接 NAND 内存阵列中每个存储元件的栅极，用于选择、编程和擦除 NAND 内存阵列中的内存单元组。

<a href="https://exmail.qq.com/cgi-bin/readmail?folderid=1&t=readmail&ma… lang="EN-US">[7]</a>该数据源自与采用 96 层浮动栅极 NAND的美光上一代UFS3.1多芯片封装对比。

关于Micron Technology, Inc.（美光科技股份有限公司）

美光科技是创新内存和存储解决方案的业界领导厂商。凭借旗下全球性品牌 Micron®（美光）和Crucial®（英睿达），美光丰富的高性能内存和存储技术组合——包括 DRAM、NAND、3D XPoint™及NOR，通过改变世界使用信息的方式来丰富全人类生活。凭借逾40年的技术领军地位，美光的内存及存储解决方案帮助移动端、数据中心、客户端、消费端、工业、图形、汽车、网络等重要市场实现了颠覆性发展趋势，包括人工智能、5G、机器学习和自动驾驶。美光科技的普通股在纳斯达克上市交易，股票代码是 MU。如需了解Micron Technology, Inc.（美光科技股份有限公司）的更多信息，请访问 <a href="http://cn.micron.com/">cn.micron.com</a>。