界面新闻｜范建雷近日，三星电子宣布计划明年生产第9代V-NAND闪存。
据介绍，这款闪存将采用双层堆栈架构，层数超过300层。
同样是在 8 月，SK 海力士表示将进一步改进 321 层 NAND 闪存，并计划在 2025 年上半年开始量产。
早在 5 月，《欧洲电子新闻》就曾报道称，来自西部数据和 Kioxia 两家公司的工程师正在研发 321 层 NAND 闪存。
希望实现 8 平面 3D NAND 器件和具有超过 300 条字线的 3D NAND IC。
3D NAND终于达到了300层……01.层数“较量”。
众所周知，虽然固态硬盘的数据传输速度很快，但价格和容量仍然是一个问题。
这种宽度为2.5英寸的硬盘，容纳存储芯片的空间有限。
更高容量的芯片可以增加硬盘的整体存储空间，但较高的成本也提高了硬盘的售价。
英特尔可能已经在 3D NAND 中找到了解决这个问题的方法。
3D NAND闪存是由英特尔和美光合资公司开发的技术。
它是一种新兴的闪存类型，通过将存储颗粒堆叠在一起解决了 2D 或平面 NAND 闪存的局限性。
平面结构NAND闪存已接近其实际扩展极限，给半导体存储器行业带来严峻挑战。
新的3D NAND技术以优异的精度垂直堆叠多层数据存储单元。
基于该技术，可以创建存储容量高达类似 NAND 技术三倍的存储设备。
该技术能够在更小的空间内实现更高的存储容量，从而显着节省成本，降低功耗，并显着提高许多消费者移动设备和最苛刻的企业部署需求的性能。
2007年，随着2D NAND达到规模极限，东芝率先提出了3D NAND结构的概念。
2013年，三星率先推出了所谓的“V-NAND”，即3D NAND。
3D 设计引入了多晶硅和二氧化硅的交替层，并将浮动栅极替换为电荷捕获闪存 (CTF)。
不同之处在于，FG 将存储器存储在导电层中，而 CTF 将电荷“捕获”在介电层中。
这种3D设计方法不仅带来了技术性能的提升，还进一步控制了成本。
此后，三星不断更新技术、拓展产业线，在10年内推出了数代产品，以维持其在NAND闪存市场的地位。
其中，2020年，三星推出了176层第七代“V-NAND”，采用“双堆栈”技术。
它们不是一次性蚀刻所有层，而是分成两部分，然后逐层堆叠。
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2022年，美光技术与产品执行副总裁Scott DeBoer和执行团队宣布，美光下一代232层NAND闪存将于2022年底量产。
这表明美光团队正在努力在完善和扩大176层NAND技术应用的同时，努力开发下一代更先进的NAND技术。
美光的 232 层 NAND 是业界首款 232 层 3D NAND。
这项尖端技术已应用于多款 Crucial 英睿达固态硬盘中。
其他搭载该技术的产品也将陆续推出，供消费者参考。
实现更大容量、更高密度、更少能耗、更低单位存储成本的存储解决方案。
美光去年5月曝光的技术路线图显示，在232层之后，美光还将重点关注2YY、3XX和4XX等更高层。
大数据、云计算等技术的发展不断增加对NAND Flash的需求。
也持续推动NAND技术的升级迭代。
NAND Flash原有层数的竞争可能会更加激烈。
02、300层和300层的区别 SK海力士是业内第一家开发出300层以上NAND闪存的公司。
8月9日宣布发布321层4D NAND样品。
这是SK海力士第八代3D NAND闪存，容量为1Tb（128GB），三层单元（TLC），位密度超过20Gb/mm ^2。
该芯片页大小为16KB，四个平面，接口传输速率为2400MT/s，最大吞吐量为194MB/s（比第七代238层3D NAND闪存提高18%）。
密度的增加将降低制造过程中每 TB 的成本，最终消费者将受益于性能和容量的提高。
据SK海力士介绍，第8代3D NAND闪存主要采用了五个方面的技术，其中包括引入三重校验编程（TPGM）功能，可以降低电池阈值电压分布，使tPROG减少10%，从而提高性能；自适应未选串预充电（AUSP），另一种减少 tPROG 约 2% 的方法；可编程虚拟串（PDS）技术，减少通道容性负载，缩短tPROG和tR的世界线建立时间；平面级读重 PLRR功能允许在不终止其他平面的情况下改变一个平面的读级别，从而立即发出后续的读命令，最终提高服务质量（QoS）和读性能。
它将采用三重堆叠技术，涉及生产三组独立的 3D NAND 层，每组分别堆叠 120、110 和 91 层，然后组合成单个芯片。
预计将于 2025 年开始量产。
在量产方面领先SK海力士一步的是其存储老对手三星。
韩国媒体《首尔经济日报》援引业内人士消息称，三星计划在2024年量产超过300层的第9代3D NAND。
预计将采用双栈技术生产，该技术涉及通过两个独立的工艺创建NAND内存然后将它们组装在一起。
这与SK海力士的技术不同。
三星已于2022年底开始量产采用第8代V-NAND技术的产品。
它是1Tb（128GB）TLC 3D NAND闪存芯片，达到236层。
相比2020年首次推出的第7代双栈架构的176层V-NAND技术有了很大的提升。
它采用的双堆栈架构是先在300mm晶圆上生产3D NAND Flash堆栈，然后在原有基础上再构建另一个堆栈。
目前还不清楚三星300+层闪存的具体细节，比如具体的层数、容量密度、闪存类型等。
根据三星规划的路线图，到2030年，闪存堆栈将超过1000层。
Kioxia 和西部数据的创新将使更高容量和更高性能的 3D NAND 存储设备成为可能。
据eeNewsEurope报道，两个工程团队正在研发8平面3D NAND设备和超过300字线的3D NAND IC。
Kioxia 将发表一篇论文，其中介绍了一种八平面 1Tb 3D TLC NAND 颗粒，具有超过 210 个有源层和 3.2GT/s 接口。
根据铠侠提供的数据，该颗粒可以实现 205MB/s 的程序吞吐量，延迟仅为 40 微秒。
创新的八平面1Tb 3D TLC NAND颗粒将X方向的数据查询面积减少至41%，实现3.2GT/s的接口速度。
然而，这种新设计可能会导致布线拥塞，铠侠通过引入混合行地址解码器来缓解这一问题，从而最大限度地减少拥塞导致的读取延迟下降。
Kioxia 还采用了新的单脉冲双选通技术，可在单个脉冲中感测两个存储单元，从而将总感测时间缩短 18%，并将程序吞吐量提高至 205MB/s。
通过两项新技术，新的NAND颗粒实现了更高的性能和更低的延迟，这些技术未来将得到更广泛的应用。
但八平面架构会增加IC和主控的复杂度，导致开发和制造成本更高。
如果主控芯片不能正确管理八面颗粒，IC的实际性能也可能会下降。
除了八平面3D NAND IC之外，Kioxia和西部数据还联合开发了超过300层的3D NAND颗粒。
为了实现这一目标，联合团队使用了金属诱导横向结晶 (MLIC)，通过该技术，开发团队能够在垂直存储孔内创建单晶 14 微米长的“通心粉状”硅通道。
此外，团队还采用尖端的镍吸收方法消除硅中的杂质和缺陷，以提高单元阵列性能。
由此，读取噪声至少降低40%，电导提高10. 03倍。
不可避免的存储高地市场在变化，需求在变化，技术也在变化。
存储市场的波动持续影响着整个半导体行业。
进入2023年，NAND供应商已采取行动重新平衡供需动态。
他们不仅减少了对市场的出货量，而且大多数供应商还宣布减少晶圆厂利用率或晶圆开工。
根据市场研究公司Yole的分析，所有供应商不仅减少了2023年的资本支出，还推迟了路线图进程。
其中，仅NAND资本支出预计同比下降约40%。
Yole指出，随着库存水平恢复正常以及OEM和其他厂商的采购信心回升，将为今年晚些时候的NAND复苏带来希望。
市场研究公司Yole Intelligence最新报告显示，NAND Flash市场将在今年第三季度出现增长，结束过去两年的下滑趋势。
Yole Intelligence表示，全球数据生成和存储的需求持续增长，新技术的引入使得NAND Flash市场的长期前景依然看好。
该报告还提到了推动 NAND 市场的几个因素。
首先是大型科技公司和传统企业原始设备制造商 (OEM) 对企业级固态硬盘 (SSD) 的需求增加。
这些企业对数据存储的要求越来越高，因此他们使用更多的企业级SSD来满足大规模数据处理和存储的需求。
其次，SSD在PC和游戏机中的普及也是推动市场增长的因素之一。
随着人们对快速启动和高效数据读写的需求增加，SSD越来越多地应用于个人电脑和游戏机中。
智能手机和其他移动设备存储容量的增加也是推动市场增长的因素之一。
随着用户在手机中存储大量照片、视频和应用程序的需求增加，手机制造商需要提供更大容量的存储解决方案，这将推动NAND Flash市场的增长。
据预测，NAND市场将结束连续七个季度的下滑，并在今年第三季度实现增长。