內存業(yè)界全面點燃NAND Flash更高層堆棧技術戰(zhàn)火。法新社

包括韓、日、美系內存大廠為降低NAND Flash生產成本，提升產品競爭力，近期紛加速更高層堆棧及四階儲存單元(Quadruple Level Cell；QLC)產品開發(fā)，其中，三星電子(Samsung Electronics)傳出將于2018年搶先量產96層堆棧3D NAND產品，并計劃擴大64層堆棧3D NAND生產比重，全球內存廠全面點燃NAND Flash更高層堆棧及QLC技術戰(zhàn)火。

韓媒ET News引述業(yè)界消息指出，全球NAND Flash市場龍頭三星2018年計劃提升目前64層3D NAND堆棧層數(shù)達50%以上，將于華城、平澤半導體工廠量產96層堆棧3D NAND，并計劃搶先競爭對手一步，投入128層堆棧3D NAND研發(fā)量產。三星相關人士則表示，5代(96層堆棧)3D NAND將于2018年量產，至于4代(64層堆棧)產品生產比重亦將擴大。

全球NAND Flash第二大廠東芝(Toshiba)于2017年6月與威騰(WD)同時宣布，采用BiCS4技術的96層3D NAND已完成研發(fā)，日前東芝半導體事業(yè)出售案終于塵埃落定，業(yè)界人士認為，未來東芝將在NAND Flash領域突飛猛進，三星、東芝誰能搶先通過客戶質量測試并正式量產，將是業(yè)界關注焦點。

美光(Micron)系與英特爾(Intel)合作開發(fā)NAND Flash產品技術，最近傳出96層3D NAND研發(fā)順利。至于SK海力士(SK Hynix)目前在NAND Flash領域排名雖落后，但日前亦決定在2018年努力完成96層3D NAND產品研發(fā)，若順利可望于2019年投入量產。

全球內存大廠不斷提升NAND Flash堆棧層數(shù)，主要在于降低每單位元容量的生產成本，相較于64層3D NAND，96層3D NAND同一晶粒(die)面積容量可提升40~50%。過去2D平面NAND Flash世代不斷縮減線幅，到了3D世代不再進行平面微縮，而是展開增加堆棧數(shù)的競爭。

事實上，降低單位元容量生產成本的方式，還包括改善數(shù)據(jù)儲存單元結構及控制器技術，目前NAND Flash每一儲存單元可儲存1~3位數(shù)據(jù)，過去單階儲存單元(Single-Level Cell；SLC)每儲存單元可儲存1位數(shù)據(jù)，后來進化到多階儲存單元(Multi-Level Cell；MLC)可儲存2位數(shù)據(jù)，近年來三星生產三階儲存單元(Triple-Level Cell；TLC)NAND Flash，并用于固態(tài)硬盤(SSD)。

未來NAND Flash產品若采用可儲存4位數(shù)據(jù)的QLC技術，可望較TLC技術多儲存約33%的數(shù)據(jù)量，不過，隨著每一儲存單元的儲存數(shù)據(jù)量增加，壽命亦將跟著降低，為改善這方面的缺點，內存業(yè)者計劃透過控制器技術研發(fā)進行改善。

最近美光與英特爾率先采用QLC技術，生產容量高達1Tb、堆棧數(shù)為64層的3D NAND，目前該產品已用于SSD出貨，美光與英特爾皆強調，此為業(yè)界首款高密度QLC NAND Flash。

盡管三星已完成QLC技術研發(fā)，但三星經營階層可能基于戰(zhàn)略考慮，若是太快將其商用化，當前產品價格恐將往下調降，加上三星為NAND Flash與SSD市場領先業(yè)者，并沒有急于將QLC商用化的理由。至于東芝則表示，計劃在96層3D NAND產品采用QLC技術。