干貨！一文看懂3D NAND Flash

　　3D NAND Flash 作為新一代的存儲產(chǎn)品，受到了業(yè)內(nèi)的高度關注！但目前3D NAND僅由三星電子獨家量產(chǎn)。而進入了最近兩個月，先有東芝（Toshiba）殺入敵營，如今美光（Micron）也宣布研發(fā)出3D NAND 芯片，而且已經(jīng)送樣，三星一家獨大的情況將畫下句點，加上早前Intel加大在大連工廠的3D Xpoint的投入，3D NAND大戰(zhàn)一觸即發(fā)。

　　什么是3D NAND閃存？

　　從新聞到評測，我們對3D NAND閃存的報道已經(jīng)非常多了，首先我們要搞懂什么是3D NAND閃存。

　　從2D NAND到3D NAND就像平房到高樓大廈

　　我們之前見過的閃存多屬于Planar NAND平面閃存，也叫有2D NAND或者直接不提2D的，而3D 閃存，顧名思義，就是它是立體堆疊的，Intel之前用蓋樓為例介紹了3D NAND，普通NAND是平房，那么3D NAND就是高樓大廈，建筑面積一下子就多起來了，理論上可以無線堆疊。

　　3D NAND與2D NAND區(qū)別

　　3D NAND閃存也不再是簡單的平面內(nèi)存堆棧，這只是其中的一種，還有VC垂直通道、VG垂直柵極等兩種結(jié)構(gòu)。

　　3D NAND閃存有什么優(yōu)勢？

　　在回答3D NAND閃存有什么優(yōu)勢的時候，我們先要了解平面NAND遇到什么問題了——NAND閃存不僅有SLC、MLC和TLC類型之分，為了進一步提高容量、降低成本，NAND的制程工藝也在不斷進步，從早期的50nm一路狂奔到目前的15/16nm，但NAND閃存跟處理器不一樣，先進工藝雖然帶來了更大的容量，但NAND閃存的制程工藝是雙刃劍，容量提升、成本降低的同時可靠性及性能都在下降，因為工藝越先進，NAND的氧化層越薄，可靠性也越差，廠商就需要采取額外的手段來彌補，但這又會提高成本，以致于達到某個點之后制程工藝已經(jīng)無法帶來優(yōu)勢了。

　　相比之下，3D NAND解決問題的思路就不一樣了，為了提高NAND的容量、降低成本，廠商不需要費勁心思去提高制程工藝了，轉(zhuǎn)而堆疊更多的層數(shù)就可以了，這樣一來3D NAND閃存的容量、性能、可靠性都有了保證了，比如東芝的15nm NAND容量密度為1.28Gb/mm2，而三星32層堆棧的3D NAND可以輕松達到1.87Gb/mm2，48層堆棧的則可以達到2.8Gb/mm2。

　　3D NAND閃存在容量、速度、能效及可靠性上都有優(yōu)勢

　　傳統(tǒng)的平面NAND閃存現(xiàn)在還談不上末路，主流工藝是15/16nm，但10/9nm節(jié)點很可能是平面NAND最后的機會了，而3D NAND閃存還會繼續(xù)走下去，目前的堆棧層數(shù)不過32-48層，廠商們還在研發(fā)64層甚至更高層數(shù)的堆棧技術。

　　四大NAND豪門的3D NAND閃存及特色

　　在主要的NAND廠商中，三星最早量產(chǎn)了3D NAND，其他幾家公司在3D NAND閃存量產(chǎn)上要落后三星至少2年時間，Intel、美光去年才推出3D NAND閃存，Intel本月初才發(fā)布了首款3D NAND閃存的SSD，不過主要是面向企業(yè)級市場的。

　　這四大豪門的3D NAND閃存所用的技術不同，堆棧的層數(shù)也不一樣，而Intel在常規(guī)3D NAND閃存 之外還開發(fā)了新型的3D XPoint閃存，它跟目前的3D閃存有很大不同，屬于殺手锏級產(chǎn)品，值得關注。

　　四大NAND豪門的3D NAND閃存規(guī)格及特色

　　上述3D NAND閃存中，由于廠商不一定公布很多技術細節(jié)，特別是很少提及具體的制程工藝，除了三星之外其他廠商的3D NAND閃存現(xiàn)在才開始推向市場，代表性產(chǎn)品也不足。