在三星、東芝存儲器（TMC）、西部數(shù)據(jù)、美光、SK海力士等3D技術(shù)快速發(fā)展的推動下，不僅NANDFlash快速由2DNAND向3DNAND普及，2019下半年原廠將加快從64層3DNAND向96層3DNAND過渡，同時推進下一代128層3DNAND技術(shù)發(fā)展進程。

從2013年三星研發(fā)出24層3DNAND，到日前SK海力士首發(fā)128層1Tb4DNAND，原廠快速發(fā)展的3D技術(shù)使得業(yè)內(nèi)人士預測，2023年有望突破200層，甚至更高，而在這個快速發(fā)展的過程中，各家原廠3DNAND速度、容量、成本、功耗等都在不斷的優(yōu)化，加強市場競爭力。

2019下半年96層3DNAND搶市占，穩(wěn)固成本競爭力是關(guān)鍵

自2018年開始，全球經(jīng)濟增長趨緩，半導體市場需求下滑，再加上NANDFlash和DRAM價格持續(xù)表現(xiàn)跌勢，原廠庫存水位持續(xù)攀高，同時ASP價格也在持續(xù)下滑。據(jù)中國閃存市場ChinaFlashMarket數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2019年Q1整體NANDFlash銷售額107.5億美金，環(huán)比減少23%，DRAM整體銷售環(huán)比減少了28%至161.5億美元，在美光最新Q3財季中，利潤再次同比大跌78%。

到2019下半年，原廠將陸續(xù)出貨96層3DNAND，預計到年底前部分原廠就可實現(xiàn)從64層向96層3DNAND的技術(shù)過渡，以提高3D技術(shù)穩(wěn)固在市場上的成本競爭力。

64層VS96層，如何實現(xiàn)3DNAND容量和產(chǎn)量的增加？

64層TLC 3D NAND

目前主流的64層3DNAND技術(shù)，東芝存儲器、三星和美光量產(chǎn)同等容量的512Gb，單顆Die尺寸大小分別為132mm2、128.5mm2和110.5mm2，用同樣大小的Wafer晶圓，切割出來的Die的顆數(shù)，三星和東芝存儲器相差無幾，而美光的產(chǎn)量因為Die的尺寸更小，產(chǎn)出要更高。

3DNAND技術(shù)對比：

美光3D技術(shù)發(fā)展路線圖

96層TLC3DNAND

以東芝存儲器96層3DNAND量產(chǎn)512Gb容量為例，單顆Die尺寸大小為86.1mm2，相較于上一代的64層3DNAND量產(chǎn)512Gb，相同大小Wafer晶圓條件下，單顆Die產(chǎn)量將增加35%，這意味著成本也會隨之降低，這也是東芝存儲器和西部數(shù)據(jù)積極采用新一代96層3DNAND推出UFS、SSD等新品的主要原因。

另一方面，東芝存儲器和西部數(shù)據(jù)在2019年Q1財報中雙雙表現(xiàn)虧損之勢，其中西部數(shù)據(jù)Q3財季凈虧損5.81億美元；東芝存儲器Q4財季凈虧損193億日元。西部數(shù)據(jù)計劃從2019下半年開始出貨96層3DNAND，并于年底前實現(xiàn)技術(shù)的切換，這將助力提高其在市場低成本的優(yōu)勢，以及獲得更多的市場份額。

96層VS128層：下一代尺寸更小，容量更大，產(chǎn)量更多

繼SK海力士率先發(fā)布128層4DNAND之后，預計三星、東芝/西部數(shù)據(jù)、美光等128層3DNAND也將會陸續(xù)發(fā)布，早前已傳出東芝和西部數(shù)據(jù)研發(fā)出128層3DNAND，美光近期也聲稱128層3DNAND進展順利，而基于更高層數(shù)堆疊的128層3D技術(shù)可實現(xiàn)更高的存儲容量。

三星32層量產(chǎn)128Gb，單顆Die的尺寸大小為68.9mm2，等于1.86Gb/mm2；

三星64層量產(chǎn)512Gb，單顆Die的尺寸大小為128.5mm2，等于3.98Gb/mm2；

美光96層量產(chǎn)512Gb，單顆Die的尺寸大小為82.2mm2，等于6.23Gb/mm2；

東芝存儲器128層量產(chǎn)512Gb，單顆Die的尺寸大小為66mm2，等于7.8Gb/mm2。

結(jié)論1：從32層3DNAND發(fā)展到128層3DNAND，每平方Gb量增長了3倍多，這是NANDFlash容量呈現(xiàn)持續(xù)增長趨勢的主要因素。

結(jié)論2：每一次3D技術(shù)升級，量產(chǎn)的Die容量相同，Die的尺寸不斷縮小，同等大小的Wafer晶圓產(chǎn)出的Die的數(shù)量更多，成本也就更低。

要實現(xiàn)128層3DNAND在市場上的普及，預計要等到2020年以后，從2021年產(chǎn)量逐步增加，屆時NANDFlash產(chǎn)量將進一步增加，單位成本也將進一步下滑。

東芝存儲器（TMC）3D技術(shù)發(fā)展路線圖

新一代3DNAND：1.4Gbps傳輸速率，1.2V的工作電壓

隨著3D技術(shù)迭代更新，三星、東芝/西部數(shù)據(jù)、美光、SK海力士等96層3DNAND將在2020年實現(xiàn)大規(guī)模普及，并逐步取代64層3DNAND。除了SK海力士、長江存儲也將導入128層3DNAND，3D技術(shù)的發(fā)展不僅使容量向1Tb普及，1.4Gbps或更高的傳輸速度，以及1.2V的工作電壓都將成為主流。

SK海力士

日前，SK海力士首發(fā)的128層4DNAND，能夠?qū)崿F(xiàn)1Tb超高密度的NANDFlash，同時達到1.4Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，工作電壓降至1.2V，相較于2018年推出的96層512GbTLC4DNANDI/O接口速度1.2Gbps，性能提高了17%。

SK海力士3D技術(shù)發(fā)展路線圖

三星

早在2018年，三星量產(chǎn)的90層以上堆疊的第5代V-NAND，采用ToggleDDR4.0傳輸介面，傳輸速率就已達到了1.4Gbps，工作電壓從1.8V降至1.2V。三星2017年64層V-NAND的I/O數(shù)據(jù)傳輸速度為1Gbps，比48層速度快1.5倍。

三星3D技術(shù)發(fā)展路線圖

長江存儲

長江存儲64層NAND預計將提前于第3季小量試產(chǎn)，利用XtackingTM技術(shù)可大幅提升NANDI/O數(shù)據(jù)傳輸速度到3.0Gbps，并計劃在2020年跳過96層3DNAND，直接進入128層3DNAND堆疊，同時還將在2019年8年推出XtackingTM2.0，將對128層3DNAND技術(shù)進一步優(yōu)化。

長江存儲3D技術(shù)發(fā)展路線圖

新一代3DNAND將優(yōu)先滿足高端智能型手機市場和SSD需求

近幾年，消費類和企業(yè)級SSD市場需求強勁，基于128層3DNAND的技術(shù)優(yōu)勢，SK海力士將在2020上半年大規(guī)模生產(chǎn)2TB容量的消費類SSD，這將加快推動消費類SSD需求向TB以上轉(zhuǎn)移，同時降低單位成本，提高消費者向更高容量轉(zhuǎn)移的速度，擴大在市場上的普及率。

企業(yè)級市場，SK海力士也將基于128層3DNAND推出16TB和32TB容量NVMeSSD，滿足云和數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域需求，再加上三星、東芝存儲器/西部數(shù)據(jù)、美光等也會跟進128層3DNAND，預計16TB和32TB容量的企業(yè)級SSD將在2020年傾巢出籠，相較于目前傳統(tǒng)HDD16TB的容量，SSD在容量上已超越HDD。

另外，SK海力士正計劃基于128層3DNAND在2020上半年為高端旗艦智能型手機客戶開發(fā)下一代UFS3.1產(chǎn)品，更高的容量、更快的速度，以及更低的功耗，是下一代移動市場最佳的解決方案，尤其是迎接5G爆發(fā)帶來的新的應用商機，可為全球智能型手機需求在2020年復蘇提供動力。

本文來源：閃存市場