中国首批32层3D NAND闪存芯片即将量产

昨日长江存储正式公开了其突破性技术——XtackingTM。据悉，该技术将为3D NAND闪存带来前所未有的I/O高性能，更高的存储密度，以及更短的产品上市周期。同时，该技术可应用于智能手机、个人计算、数据中心和企业应用等领域，并将开启高性能、定制化NAND解决方案的全新篇章。

目前，长江存储已成功将Xtacking TM技术应用于其第二代3D NAND产品的开发，该产品预计于2019年进入量产阶段。

据长江存储介绍，采用XtackingTM，可在一片晶圆上独立加工负责数据I/O及记忆单元操作的外围电路。这样的加工方式有利于选择合适的先进逻辑工艺，以让NAND获取更高的I/O接口速度及更多的操作功能。存储单元同样也将在另一片晶圆上被独立加工。当两片晶圆各自完工后，创新的XtackingTM技术只需一个处理步骤就可通过数百万根金属VIA(Vertical Interconnect Accesses，垂直互联通道)将二者键合接通电路，而且只增加了有限的成本。

传统3D NAND架构中，外围电路约占芯片面积的20~30%，降低了芯片的存储密度。随着3D NAND技术堆叠到128层甚至更高，外围电路可能会占到芯片整体面积的50%以上。XtackingTM技术将外围电路置于存储单元之上，从而实现比传统3D NAND更高的存储密度。

XtackingTM技术充分利用存储单元和外围电路的独立加工优势，实现了并行的、模块化的产品设计及制造，产品开发时间可缩短三个月，生产周期可缩短20%，从而大幅缩短3D NAND产品的上市时间。此外，这种模块化的方式也为引入NAND外围电路的创新功能以实现NAND闪存的定制化提供了可能。

闪存和固态硬盘领域的知名市场研究公司Forward Insights创始人兼首席分析师Gregory Wong认为，随着3D NAND更新换代，在单颗NAND芯片存储容量大幅提升后，要维持或提升相同容量SSD的性能将会越来越困难。若要推动SSD性能继续提升，更快的NAND I/O速度及多plane并行操作功能将是必须的。

此外，长江存储CEO杨士宁博士表示，目前，世界上最快的3D NAND I/O速度的目标值是1.4Gbps，而大多数NAND供应商仅能供应1.0 Gbps或更低的速度。利用XtackingTM技术有望大幅提升NAND  I/O速度到3.0Gbps，与DRAM DDR4的I/O速度相当。这对NAND行业来讲将是颠覆性的。

值得一提的是，紫光集团联席总裁刁石京近日透露，中国首批拥有自主知识产权的32层3D NAND闪存芯片将于今年第四季度实现量产。同时，刁石京介绍，目前，芯片生产设备正在进行安装调试，今年第四季度，32层3D NAND闪存芯片将在一号芯片生产厂房进行量产。

据悉，长江存储于2017年成功研发中国首颗32层三维NAND闪存芯片，并获得中国电子信息博览会(CITE2018)金奖。

这颗芯片，耗资10亿美元，由1000人团队历时2年自主研发，是中国主流芯片中研发制造水平最接近世界一流的高端存储芯片，实现了中国存储芯片“零”的突破。

此外，64层3D NAND闪存芯片研发也在紧锣密鼓地进行，计划2019年实现量产。