日本芯片制造商Kioxia開發(fā)了大約170層的NAND閃存，加入了與美國同行Micron Technology和韓國的SK Hynix的競賽。

據(jù)報道，鎧俠新的NAND存儲器是與美國合作伙伴Western Digital共同開發(fā)的，其寫入數(shù)據(jù)的速度是Kioxia當前最高端產(chǎn)品（112層）的兩倍以上。

Kioxia原名Toshiba Memory，他們計劃在正在進行的國際固態(tài)電路大會（每年一度的全球半導體行業(yè)論壇）上推出其新款NAND，并預計最早在明年開始量產(chǎn)。

它希望能夠借助這些產(chǎn)品，滿足數(shù)據(jù)中心和智能手機相關的需求，因為第五代無線技術的興起，帶來了更大，更快的數(shù)據(jù)傳輸。但是該領域的競爭已經(jīng)在加劇，美光和SK Hynix在Kioxia之前宣布了176層NAND。

Kioxia還成功地通過其新的NAND在每層上集成更多的存儲單元，這意味著與相同容量的存儲器相比，它可以使芯片縮小30％以上。較小的芯片將使智能手機，服務器和其他產(chǎn)品的構造具有更大的靈活性。

為了提高閃存的產(chǎn)量，Kioxia和Western Digital計劃今年春季在日本四日市開始建設一個1萬億日元（合94.5億美元）的工廠。他們的目標是在2022年使第一批生產(chǎn)線上線。

Kioxia在日本北部現(xiàn)有的Kitakami工廠旁邊也收購了很多工廠，因此可以根據(jù)未來需求根據(jù)需要擴大產(chǎn)能。

存儲廠商們各自努力，176層頂峰見真章

在全球NAND市場份額中，雖然美光排在第七位，但是在堆疊能力方面，美光卻毫不遜色。美光是第一家發(fā)布176層3D NAND的存儲廠商，其第五代3D NAND閃存是176層構造，這也是自美光與英特爾的存儲器合作解散以來推出的第二代產(chǎn)品。2020年11月9日，美光宣布將批量發(fā)售世界上第一個176層3D NAND。

據(jù)美光官網(wǎng)介紹，該176層NAND采用了獨特的技術，替換門架構將電荷陷阱與CMOS陣列下（CuA）設計相結合，與同類最佳競爭產(chǎn)品相比，其die尺寸減小了約30％。

與美光的大容量浮柵96層NAND相比，其讀寫時間縮短35％。與128層替換門NAND相比，美光公司176層NAND的讀取延遲和寫入延遲均提高了25％以上。在開放NAND閃存接口（ONFI）總線上，其最大數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒1600兆傳輸（MT / s），據(jù)稱是行業(yè)領先的。兩者共同意味著系統(tǒng)啟動速度更快，存儲在NAND中的應用程序啟動速度更快。

美光的96L和128L NAND最高速度為1200 MT / s。與美光等效的96L產(chǎn)品相比，176L產(chǎn)品在移動存儲中的混合工作負載性能提高了15％。據(jù)報道指出，在使用電荷陷阱單元設計替代柵極設計之后，美光似乎已大大降低了閃存每一層的厚度。數(shù)據(jù)顯示，176L裸片的厚度僅為45μm，總厚度與美光公司的64L浮柵3D NAND相同。

再就是SK海力士，據(jù)Anandtech報道，SK hynix日前發(fā)布了其最新一代的3D NAND。這是SK hynix的第三代產(chǎn)品，其PUC（Periphery under Cell）設計的特點是通過在存儲器單元陣列下放置外圍邏輯來減小芯片尺寸，類似于英特爾和美光的CMOS下陣列設計。SK hynix將這種裸片布局及其charge trap閃存單元的組合稱為“ 4D NAND”。SK hynix命名為“ 4D NAND Flash”，主要是以突出通過在2018年將來自96層NAND Flash的CTF單元結構和PUC技術相結合而實現(xiàn)性能和生產(chǎn)率的差異。

這一代的變化包括位生產(chǎn)率提高了35％（僅比理論上從128層增長到176層時的值稍低），單元讀取速度提高20％。NAND die和SSD控制器之間的最大IO速度已從128L NAND的1.2GT / s增加到176L NAND的1.6GT / s。

SK hynix計劃首先將其176層 NAND用于移動產(chǎn)品（即UFS模塊），該產(chǎn)品將在明年中期左右推出，其讀取速度提高70％，寫入速度提高35％。然后，消費者和企業(yè)級固態(tài)硬盤將跟進移動產(chǎn)品。SK海力士還計劃基于其176層工藝推出1Tbit模具。

隨著六家制造商在全球范圍內(nèi)為贏利而激烈競爭，NAND閃存部門正在整合。今年10月20日，SK海力士和英特爾簽署了一項協(xié)議，根據(jù)該協(xié)議，SK海力士將以90億美元的價格收購英特爾的NAND存儲器和存儲業(yè)務。該交易包括NAND SSD業(yè)務，NAND組件和晶圓業(yè)務以及中國大連NAND存儲器制造廠。若交易達成，SK海力士將超越日本Kioxia，成為NAND內(nèi)存市場的全球第二大廠商，并進一步縮小與行業(yè)領頭羊三星之間的差距。SK 海力士以90億美元收購英特爾 NAND Flash 業(yè)務，其核心是拿下作為3D NAND 存儲器生產(chǎn)重鎮(zhèn)的大連晶圓廠。

面對SK海力士和美光在3D閃存堆疊上的成就，其他閃存廠商也是在快馬加鞭加緊研發(fā)的步伐。

三星電子作為全球NAND領導者，占有33.8％的市場份額，如果三星想在很長一段時間內(nèi)保持這一頭把交椅，就必須始終走在前面。畢竟，存儲芯片業(yè)務是該公司免于遭受COVID-19打擊的2020年第一季度遭受巨額利潤下降的原因。根據(jù)韓國出版物The Bell的最新報告，該公司已經(jīng)在下一代閃存芯片的開發(fā)方面取得了重大進展。

三星電子計劃在2021年上半年大規(guī)模生產(chǎn)具有170層或更多層的第七代V-NAND閃存，并將使用字符串堆疊方法，結合兩個88L模具，新芯片還將采用“雙?！奔夹g。行業(yè)觀察家表示，由于三星電子改變了其堆疊方法，該產(chǎn)品的發(fā)布已被推遲。今年6月初，三星宣布將在其位于韓國京畿道平澤工廠2號線的工廠中建設新的NAND閃存芯片生產(chǎn)設施。三星表示，將在新地點大規(guī)模生產(chǎn)其“尖端V-NAND存儲器”芯片。
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