明年，三星将量产290层闪存，430层闪存

根据Kedglobal的报道，世界上最大的存储芯片制造商三星电子公司将在本月晚点开始批量生产 290 第九代楼层垂直 (V9) NAND 芯片，以引导行业向高堆叠高密度闪存过渡的竞争者发展。业内人士周四表示，随着人工智能时代对高性能和大型存储设备需求的增加，这家韩国芯片制造商也计划明年推出。 430 层 NAND 芯片。

NAND 闪存是一种非易失性存储芯片，即使断电也可以存储数据。用于智能手机，USB 驱动装置和服务器等设备。根据市场调查公司 Omdia 预估，NAND 闪存市场在 2023 年降低 37.7% 之后，预计今年会有所增长 38.1%。为了在快速增长的市场中占据一席之地，三星发誓要大力投资 NAND 业务。

自 2002 今年到现在，三星一直都是 NAND 市场领导者。

近年来，为了在开发先进的芯片堆叠技术以降低成本和提高性能的竞争中击败竞争对手，各大芯片制造商都在玩“胆小鬼游戏”。随着人工智能芯片的推理，它是基于 NAND 存储设备的竞争日益激烈，这就需要大容量的存储设备来存储和处理图像和视频。

更高密度的 NAND 芯片将加速人工智能引擎和大数据分析等数据密集型环境和工作负载。 5G 智能化手机，增强容量可以实现多个应用程序的更快启动和转换，从而创造更加敏锐的移动感觉和更快的多任务处理。

三星作为领头羊，自然不会安于现状。

今年290层，明年430层。

据报道，V9 NAND是继三星目前旗舰236层V8闪存产品之后的尖端产品，面向大型企业服务器、人工智能和云设备。据消息人士透露，V9 NAND 最重要的是，三星使用了它的双栈。（double-stack）技术。

三层叠叠是由于技术限制。（triple-stack ）或三层模块（triple-level cell ）一般认为技术是制造约束 300 层状芯片是最常用的方法。根据市场研究公司TechInsights Inc.三星预计明年下半年将推出430层第10代NAND芯片。据消息人士透露，三星有望采用三重堆叠技术制作V10。 NAND闪存。

三星电子一直致力于堆叠最少的层数。SK海力士和美光科技有限公司采用72层双堆技术，而三星电子采用128层单堆技术。

三星高管多次表示，该公司的目的是达到目的。 2030 年开发超出 1,000 层 NAND 为了实现更高的密度和存储能力，芯片。

去年八月，《首尔经济日报》报道称，三星将拥有它。 300 层以上的 V-NAND（V 代表垂直或 3D NAND）芯片，准备于 2024 每年投入生产，所以可能比较。 SK 海力士领先一年之多，具体时间取决于三星能交付多久。那时候三星最前沿的堆叠NAND是236层商品，比美光和长江多了四层，但是比SK海力士少了两层。

报告进一步指出，与SK海力士将采用三层堆栈的方式不同，三星显然会坚持双层堆栈，这意味着三星的目的是每个堆栈超过150层NAND。就良率而言，这似乎是一个很大的风险。堆叠越高，堆叠越有可能失败，但也许三星已经找到了解决这个潜在问题的办法。

因为现代 3D NAND 依靠硅通孔，相比过去的引线键合技术，更容易制造出更密集的堆叠。但即便如此，这对三星来说似乎也是一个很大的风险。如上所述，三星的路线图要求 2030 年推出 1000 层以上的 V-NAND 商品，但是这条路似乎还是漫长而复杂的。

其它巨头的堆叠技术混战

如上所述，除三星外，其它NAND巨头也参加了堆叠层数比赛。

首先，我们来看看SK海力士。据报道，全球第二大内存芯片制造商公司计划在明年年初开始使用其三堆栈技术生产 321 层 NAND 商品。

该公司于去年8月在加利福尼亚州圣克拉拉举行的闪存峰会上展示了321层四维(4D)NAND样品。SK 海力士说要来了 2025 量产于年上半年开始 1 太比特 (Tb) 三层模块 (TLC) 4D NAND 闪存。这家公司说，和 238 层、512 Gb 4D NAND 芯片相比，321 层 NAND 生产率有所提高 59%。

SK Hynix 使用 1 Tb 3D TLC 器件展示其 321 层 3D NAND 生产过程的实力也许是个好运气，这家公司准备在这个节点上建设高容量。 3D 设备。与现有的工艺节点相比，这种潜力意味着每个比特的成本都在下降。这样可以提高容量。 SSD 和其它基于 3D NAND 闪存存储设备奠定了基础。

SK 海力士 NAND 开发主管 Jungdal Choi 他在去年的一次演讲中说：“另一个突破是通过处理堆叠来限制的，SK 海力士将开启 300 层以上 NAND 时代引领市场。“随着高性能、大空间NAND的适时推出，我们将努力满足AI时代的要求，不断引领创新。 ”Chi接着说。

SK海力士最近两年很少详细讨论未来的NAND计划，但是在2021年的一次分享中， SK 海力士表示，公司认为，通过将层数增加到一定程度 600 层次以上，可以继续改进。 3D NAND 芯片容量。但是，通过增加层数，SK Hynix（以及其它 3D NAND 制造商)将不得不继续使层变薄，NAND 该模块较小，并引入新的介电材料，以保持电荷均匀，从而保持可靠性。该公司已成为原子层沉积领域的领导者之一，因此其下一个目标之一是实施高深度宽比 (A/R) 触碰 (HARC) 蚀刻技术。此外，对于 600 多层，它可能要学会如何串多个晶圆。

再次看到美光，根据之前的报道，美光已经发展成发展。 500 多层路线图。

如图所示，美光也是双堆栈技术的支持者，具体而言，这项技术是指将两项 3D NAND 芯片一步一步堆叠，也就是所谓的“串堆叠”。这解决了半导体制造的困难，例如，随着层数的增加，蚀刻穿过层定位孔。随着孔的深度加深，这种孔的侧面可能会变形，从而阻碍 NAND 正常运行模块。

美光说，它的重点是， QLC(4bits//cell）NAND，但是没有提到通过PLC(五级模块)将模块位数提高到 5 个人，西部数据正在研究中。 PLC，Soldigm 正在开发 PLC。这是因为美光公司持谨慎态度，而非因为它认为美光公司持谨慎态度， PLC NAND 拒绝它是不可行的。

在之前的报道中，铠侠披露了1000层信息。根据Xtech Nikkei报道，Kioxia 首席技术官 (CTO) Hidefumi Miyajima 表示，该公司计划到 2031 年度批量生产超过 1,000 层 3D NAND 存储器。

如今，Kioxia 最好的 3D NAND 设备是第八代 BiCS 3D NAND 存储器， 具有 218 个有源层和 3.2 GT/s 接口（于 2023 年 3 月亮首次推出)。这一代介绍了一种新颖的CBA(CMOS直接与阵型键合)架构，该架构涉及独立制造3D，采用最合适的生产工艺。 晶圆和I/NAND模块O CMOS晶圆并将它们键合在一起。因此，产品具有强化的位置密度和优化性。 NAND I/O 这样就保证了内存可以用来构建最好的。 SSD。

与此同时，Kioxia 并制造合作伙伴 Western Digital 尚未披露 CBA 具体的结构细节，例如 I/O CMOS 是否包含额外的晶圆 NAND 外部电路(如页面缓冲器、读取放大器和电荷泵)。通过各自的生产存储单元和外围电路，制造商可以为每个部件使用最高效的生产技术。随着行业向串堆等方式的发展，制造商将获得更多的优势，串堆（string stacking）肯定会用于 1,000 层 3D NAND。

3D NAND 技术路线图

如上所述，不同的制造商对NAND未来的发展有不同的解决方案。今年3月，Techinsights在业内知名机构中分享了3D NAND 技术性路线图。

Techinsights说，三星将会 V7 将单层结构改为双层结构， 2D 模块外围设计改为模块外围设计。 (COP：cell-on-periphery) 整合。V8已经在三星向市场发布。 236L 1 Tb TLC商品，这是他们的第二个COP结构。

去年，我评论说，他们可能会多一个。 300L 下面的节点，例如 n 1 的 280 或 290 层商品。所以，三星现在拥有它 280L V9 COP V-NAND。另外，三星仍然是128L 添加适合990的V6。 EVO的133L V6 Prime版本，也就是所谓的V6P。133L是单甲板，没有COP结构。（single deck ）。总门数为 133 个，有效字线数量来自 128 个增加到 133 个，速度增加到 1600 MT/s，512 Gb 芯片上有两个平面，每个平面上有两个子平面。下一代V10将采用与KIOXIAI相似的方法。 218L CBA和YMC 混合键合技术，Xtacking商品。

维持BiCS结构的KIOXIA和WDC，市场上的大部分产品仍然是第五代112L。去年，我们终于购买了162L。 第六版BiCS。BiCS6 162L 也许是一种有风险的商品，也许不会持续太久。盔甲已宣布他们将绕过他们。 BiCS 相反，第七代，即将推出。 BiCS 第八代将有 218 而且正在开发的下一个将会有层， 284 层。如果3xx层开发进展顺利，284L将采用两块晶圆的混合键合技术，284L将再次绕过。

美光将 128L 的 FG CuA 集成更改为 CTF CuA 从那以后，他们一直领先于其他竞争者，并向市场推出。 176L 和 232L 商品。美光正在发展 Gen7，这是一种2XX层商品， 比300L 低，类似于三星280L。美光有可能不存在 300 在层层设备的情况下进军 400 层器件。我知道Solidigm 144L QLC NAND由三层组成，这意味着三重48L结构。下一代 192L QLC 该设备于去年发布并进行了分析。接下来将是230L分层QLC。；但是，由于SK海力士指导的NAND业务计划不确定，他们的计划可能会发生变化。

持续4D的SK海力士 PUC结构。2024年SK海力士V7 176L继续，238L V8 4D PUC量产商品很快就会在市场上得到广泛的应用。它已于去年发布 321 层 V9 4D PUC 样品，下一个可能会有另外一个。 3yy 层，比如 400 层以下的 370 或 380 层上下。

MXIC已经为市场提供了第一代3D NAND芯片，例如Nintendoo 48LSwitch 3D NAND芯片。目前我们正在购买零件。MXIC正在开发第二代96L。

过了两三年，我们也许可以看到超过500层的3D NAND商品，即使五年后也能看到超过600层或700层的封装解决方案，选择更加先进和优化的混合键合技术。

参考链接

https://www.kedglobal.com/korean-chipmakers/newsView/ked202211080005

https://www.tomshardware.com/pc-components/ssds/kioxia-aims-to-mass-produce-1000-layer-3d-nand-by-2031-quadruple-the-current-number-of-layers

https://library.techinsights.com/reverse-engineering/blog-viewer/1844417?utm_source=Website&utm_medium=Platform&utm_content=Memory 3D NAND Roadmap&utm_campaign=Roadmaps#name=Memory%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%

本文来自微信公众号“半导体行业观察”（ID：icbank），作者：编辑部，36氪经授权发布。

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