作者：唐僧 huangliang
来源：企业存储技术
上一篇写了Optane（3DXP）相关，这次再分享点成熟技术，也是更大规模的产业——NAND Flash。特别是，这其中还包括了YMTC（长江存储）。
来自去年的市场份额统计，仅供参考
由于Intel把NAND闪存及相关SSD业务出售给SK Hynix（海力士），后者的市场占有率达到20%以上，仅次于排名第一的三星。不过从某种意义上来看，Kioxia（原东芝）和WD（含SanDisk）的晶圆厂是共用的，二者加起来也和三星规模差不多了。
本文主要引用的资料来自FMS 2020闪存峰会上，TechInsights的分享《__3D NAND__：Current, Future, and Beyond》。（文末提供下载链接）
3D NAND FLASH Technology Roadmap__（图片可点击放大，以下同）
类似上面这样的闪存技术路线图，我见过不少，其中有些都写到若干年之后、甚至500层以上3D NAND；我倒是更喜欢这张“不看太远”而接近实际的。
在2020-2021年也就是当前阶段，几家国际巨头先进工艺达到112-128-144层这个范围。YMTC长江存储还处在从64向128层3D NAND过渡的阶段。还有一家MXIC是台湾旺宏电子，工艺要更落后一些。
3D NAND Architecture
3D NAND从架构上区分，有CTF（charge trap flash，电荷撷取闪存）和FG（Floating Gate，浮动栅极）两种技术路线。我不是这方面的专家，不过从一直坚持FG的Intel退出来看，未来应该还是CTF的发展更好些。
3D NAND Buildings,Height
如上图，同样是128层3D NAND，Samsung和Hynix的实际高度（厚度）还不太一样。不过在64层时代大家都是相同的，包括YMTC。
3D NAND BitDensity Trend
3D NAND在同样层数的情况下，Die的位密度也有些差异（暂时不考虑芯片内堆叠的Die数量）。比如Micron/Intel和Kioxia/WDC 4bit的QLC，在92/96层情况下就超过了SK Hynix 128层TLC的存储密度。当然QLC的写性能和耐久度比TLC较差。
由于YMTC是后来者，在64层阶段的位密度还算不错。
这里我补充一张图，是3D NAND Die的成本。A-E代表不同的供应商，3种颜色代表年份。可以看出随着时间推移，相同层数TLC/QLC NAND的成本也会下降，因为半导体工艺技术不断成熟（比如1x-1y-1znm），良品率应该也会提高。
值得一提的是，128层TLC在2020年的成本有些还高于96层，但到了2021-2022年就普遍显现出优势，以此类推。另外QLC的成本只有TLC的3/4，这个就不用多解释了。
上图种有一个“黑色圆圈”表示2021年YMTC 64L的成本（我不确定其准确性），由于时间积累和当前发展规模，贵一些也是正常的。
我还看到一个预测数字，QLC在2025年将占到NAND整体出货容量的50%。关于怎么把QLC闪存在企业级/数据中心用好，后续如有时间我可以从SSD到存储系统再写几篇技术分享。
3D NAND: Current& Future
关于未来的鸡汤也简单看一下：）根据NAND层数的Die密度预测，3D Cell堆叠在2027年左右可能会达到500层PUC，到2033年可能才会达到5Tbit的Die密度（现在最高水平我记得是1.33Tb吧）。
3D NAND Cell Architecture
国际上也挺关注中国NAND产业的。长江存储3D Xtacking闪存的具体应用，比如UNIC（紫光）的U盘/闪存卡、光威和YMTC自有品牌SSD等之前我也听说过，现阶段还都是消费级产品。
最后又提到了新型半导体存储器，除了常提到的非易失性SCM（存储级内存）之外，还加入了eDRAM（Cache）和eFLASH。
PCRAM（相变内存）基本上就是3D XPoint，我过去写的比较多了；磁性内存/STT-MRAM我看到EVERSPIN一直公开在宣传；至于电阻型ReRAM、铁电FeRAM和NRAM这些相对还不太靠谱吧。
eDRAM主要是做CPU的2家IBM和Intel；eFLASH则偏向半导体代工/SoC领域，比如UMC（联电）、TSMC（台积电）和三星。
参考资料《3D NAND__：Current,Future, and Beyond__》
另附一份《__Technology Trend: NAND & Emerging Memory__》
https://pan.baidu.com/s/123vc...
提取码：3dqg
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