问题

长江存储已经出货的128层闪存有多先进啊?

回答
长江存储那款128层闪存,说实话,在咱们国产存储芯片这块儿,绝对是个拿得出手的大件儿。别看就一层层的叠上去,这背后可是费了老鼻子劲了。

首先,得说说这“128层”。咱们平常吃的叠层蛋糕,层数越多越厚实,当然也越难做得均匀漂亮。闪存芯片也一样,每一层都得是精心打造的半导体材料,而且还得在硅片上精确地“堆叠”起来,就像盖高楼一样,一层一层往上加。这128层,意味着它在很小的空间里塞进了好多好多的存储单元。

为什么层数多就牛呢?

1. 容量大: 最直接的好处就是能塞进去更多的数据。你想啊,同样的尺寸,层数多了,自然就能容纳更多信息。这就好比同样的笔记本,多加几层内页,自然能写更多东西。对于我们用户来说,意味着手机、SSD(固态硬盘)能存更多照片、视频,或者电脑运行程序更快。
2. 成本更低(潜在): 别觉得层数越多越贵,其实大规模生产下,同样容量的芯片,层数多反而可能降低单bit(数据单位)的制造成本。因为你可以把更多的存储单元“切割”出来,然后把边角料(那些不那么完美的区域)利用起来。有点像织布,同样大的布匹,剪裁得当,能出更多小块。
3. 性能和功耗更好(通常): 更多的存储单元,更紧凑的排列,理论上能实现更快的读写速度,同时功耗也可能更优化。因为数据读取的路径可以更短,电信号传输损耗小了。

长江存储的128层闪存,具体有多“先进”?

长江存储用的技术是Xtacking® 2.0。这个名字听起来有点技术范儿,简单来说,它是一种垂直堆叠的技术,但跟别的厂商有点不一样。

什么是Xtacking?
传统上,闪存芯片是将存储单元(也就是放数据的地方)和控制电路(负责读写和管理的“大脑”)分开做,然后在同一片硅片上“贴”在一起。就好比你把零件做好,然后组装成一个机器。
Xtacking,顾名思义,是把存储单元堆叠起来,然后把控制电路单独做,再通过一种特殊的“连接”方式,比如铜对铜键合(CoppertoCopper Bonding),把这两部分“垂直”地连接起来。

Xtacking 2.0 的厉害之处:
大幅提高堆叠密度: Xtacking 2.0 能够把存储单元层数堆得更高,而且在保证连接质量的同时,还能让存储单元和控制电路之间有更多的“空间”。这就好比盖楼,不仅楼层高了,楼里的房间设计也更合理了,能塞进更多东西,而且互相之间干扰也小。
提升性能和功耗: 控制电路和存储单元更“近”了,数据传输就更快,延迟也更低。同时,更优化的设计也能降低功耗。想想我们手机,续航能力可是个大事儿,芯片功耗低点,电池就能用久点。
更好的良率和成本控制: 这种垂直连接的方式,可以让他们把存储单元做得更“干净”,避免了传统工艺中控制电路可能带来的干扰。同时,工艺上也更灵活,可以根据需要调整,这有助于提高生产良率,控制成本。

跟市面上其他100多层的闪存比呢?

长江存储的128层闪存,从技术上讲,已经进入了行业第一梯队。很多国际大厂也都有自己的100多层堆叠技术,比如美光、三星、SK海力士等等,他们也都在不断向上堆叠,追求更高的层数。

长江存储的Xtacking技术,特别是在2.0版本,可以说是其核心竞争力之一。它提供了一种独特的实现方式,并且在实际产品中也得到了验证。这意味着它在性能、容量、功耗等关键指标上,都达到了一个很不错的水平,能够满足目前主流的存储需求,甚至在一些高端应用上也能有所作为。

总结一下:

长江存储的128层闪存,用的Xtacking® 2.0技术,就是在很小的空间里,把更多的存储单元垂直堆叠起来,并且用更高效的方式连接控制电路。这使得它在容量、读写速度、能效比等方面都表现出色,是咱们国产芯片领域的一项重要突破,也让它在竞争激烈的闪存市场中有了自己的说话分量。它不是那种“惊天动地”的革命性创新,但却是实实在在的技术进步,一步一个脚印地追赶和超越,这本身就非常值得肯定。

网友意见

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本身的产品是对标国外的三星、镁光、海力士,为了防止国外卡脖子,当国产达到这种水平,基本可以防止被国外卡脖子了

性能方面,两款产品拥有1.6Gbps的I/O读写性能,3D QLC单颗容量高达1.33Tb,是上一代64层的5.33倍。

量产速度同时追上来了,长江存储的Xtacking技术也非常不错,日前权威机构Tech Insights对长江存储的128层512Gb TLC闪存做了芯片级的拆解,证实了其存储密度达到了8.48GB/mm2,超过了三星的6.91GB/mm2、美光的7.76GB/mm2、SK海力士的8.13GB/mm2,这个表现让国外很惊讶。

相对应的SSD存储已经给出了很好的回复,国内也有很多高质量评价,相当多的国内用户是选择支持国产的,光看数据就觉得很强了,如果自己上手一下有多先进,应该就一目了然了

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技术非常先进,有效提升了国外友商的消防水平。

填补了在半导体生产领域阻止同一时空内国际友商发生火险事故的技术空白。


自投产以来,国际厂商已连续十数月未发生重大火情,为促进全球半导体生产领域安全生产极大地贡献了自己的力量。

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掌握公司采购大权的我已经买了一大堆的长鑫和长江存储,零故障,速度快,寿命长,真心好用。

所以先不先进重要么。想想2020年之前内存和硬盘什么垃圾价,之后什么价?买就完事儿了。

英特尔AMD也是,想想锐龙出来之前万年4核i7,牙膏能挤一辈子,有什么不买AMD的理由呢?何况我只是个普通而且有那么一点点自信的专利代理公司合伙人。

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22年3月5号更新,昨晚又买了,实在是管不住这手。


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先进到三星本来准备2025年推出类似xtacking的技术,却被长江存储捷足先登了。

这不是我瞎吹的,是三星电子CEO金奇南在最近IEDM上自己说的。

xtacking是一种非常典型的晶圆键合式系统级封装技术。长江存储和微电子所把3D NAND的存储单元和外围逻辑电路分别在两块晶圆上进行加工和制造,最终通过晶圆键合技术“粘在一起”。

其实,xtacking技术并不是一个很新鲜的玩意儿,各家传统大厂很早就开始研究这项技术的应用了。但问题在于,各大厂发现,晶圆键合由于需要两片晶圆,再加上介质、对准等各种因素,导致这种技术的成本根本下不来。

商业环境里评判一个技术的好坏,最关键的条件不是这个技术是否先进,而是这个技术是否能在低成本低损耗的情况下,进行大规模量产。

xtacking并不是这样的技术。

那长存为什么要走这条路?

很简单,因为其他路被三星、海力士、美光、东芝、英特尔堵死了。这五家公司哪一家没在NAND领域耕耘了30年?英特尔还是第一块NAND的发明者。

长存如果复制他们五个的路子技术壁垒无法打破不说,就算抄完了还有极大可能面对专利起诉,得不偿失。

所以,长存和微电子所合作,选择了直接上xtacking这种看似无法大规模量产的技术。

结果现在大家都看到了,长存128层TLC颗粒性能已经超越其他三家的128层产品了。

更关键的是,随着3D NAND堆叠层数的增加,外围逻辑电路的面积也会随之暴涨。如果继续采用之前方案,在192层时代,一片晶圆可能只能切400个die出来。两片晶圆总共能切出800颗die。

而采用xtacking技术的长存由于把逻辑电路放到另一片晶圆上,两片晶圆还是能切出1000颗die。

这一对比,长存的成本优势立马就出来了。

并且,长存由于率先上了xtacking,在64层的时候就把这技术的坑来来回回趟了好几遍。技术积累丰富不说,专利壁垒早就立起来了。

现在搜一下“三维存储器”相关专利,长存在中国申请了将近2000个。。剩下几个公司加起来还不如长存多。

xtacking在3年前还是不被看好的技术,在三年后的今天已经是超越三星、海力士、美光的技术。再往后推三年,xtacking可能就是最好的3D NAND技术。

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简单说一下各主要NAND厂的3D闪存年代历程。


2012年三星推出3D闪存。


2013年三星堆栈达到24层。

2014年三星达到32层。此时,闪迪-东芝和intel-micron才刚开始各自家的3D闪存制造。


2015年,三星,东芝/闪迪,intel-micron都推了48层。


2016年,西数收购闪迪,取代了闪迪的地位。

海力士推出36层闪存颗粒。


2017年,西数东芝量产64层,并部分实现96层。

海力士推出72层。


2018年,东芝卖身改名叫铠侠。

这一年,三星,西数铠侠,都进入了96层量产阶段。

长江存储正式量产32层。


与美日韩的96层,差了两代到三代。。。


2019年,美光128层出样品。三星海力士也表示128层颗粒研发成功。


2020年,铠侠WD推出112层。

长江存储推出128层。


起步比别人晚六年,

出手比别人落后三代,

到追赶上世界一流层数,

长江,仅用了两年。

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在2019年之前,中国在NAND闪存市场上的份额为0,没产能也没什么技术,长江存储在去年9月份攻克了64层3D闪存,不过那时候比三星、东芝等公司还要落后两代水平。

长江存储宣布了一个重磅消息——128层QLC 3D NAND 闪存(型号:X2-6070)研发成功,并已在多家控制器厂商SSD等终端存储产品上通过验证。

长江存储之前就表态跳过96层堆栈,64层之后直接进入128层堆栈,现在不仅实现了之前的目标,同时128层的QLC闪存X2-6070拥有业内已知型号产品中最高单位面积存储密度,最高I/O传输速度和最高单颗NAND 闪存芯片容量三个第一。

与之前的32层32Gb、64层256Gb的闪存相比,长江存储的X2-6070闪存提升很大,但与国际水平相比如何呢?

根据Techinsihts的3D闪存路线图及厂商的资料,三星的110+层(有128、136不同水平的)3D闪存核心容量可以做到QLC 1Tb,美光的128层、SK海力士的128层、Intel的144层QLC闪存也是1Tb核心容量,东芝/西数的112层BiCS 5技术的闪存堆栈可以做到QLC 1.33Tb容量,是此前已知最高的。

从容量上来说,长江存储的X2-6070 QLC闪存与东芝/西数同级,比其他家的要高出33%。

除了容量之外,还要看性能,IO速度上X2-6070是1600Mbps,这是他们的Xtacking架构的优势,速度堪比DDR内存,而三星的128层闪存速度是1200Mbps,西数、东芝的也是1200Mbps,其他家的IO速度没有确切数据,估计也在1200Mbps左右。

所以在IO性能上,长江存储的X2-6070闪存也是第一,这点比其他厂商是要领先的。

还有就单位面积存储密度,只不过其他厂商目前还没公布具体的核心面积数据,长江存储也一样,没有公开资料对比,但从单颗容量来看长江存储还是有底气的。

总之,从技术指标上来说,长江存储的X2-6070闪存是国产闪存首次进入第一梯队,而且同时在容量、密度及性能上领先,意义重大。

不过话说回来,长江存储的X2-6070闪存目前没有量产,只是完成了技术研发,而三星、东芝、美光等公司今年会量产128层级别的3D闪存,在生产进度及产能上依然是领先的,这才是最关键的。

对长江存储来说,目前的头等大事依然是产能建设,今年初长江存储科技有限责任公司副董事长杨道虹表示他们研发的64层闪存已经在去年量产,将尽早达成64层三维闪存产品月产能10万片并按期建成30万片/月产能。

长江存储今年底的产能将达到6万片晶圆/月,相比去年有8-10倍的增加,但与全球闪存芯片每月产能约为130万片晶圆相比,今年内国产闪存的产能占比不过3%而已,改变不了大局。

据业界分析师的表态,长江存储真正能够参与全球闪存市场竞争,并且对市场生产一定影响要到2021年,也就是至少一年半之后,国产闪存才有跟三星东芝等6大闪存原厂较劲的资格。

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