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SK海力士发布4D NAND:Q4采样,96层TLC SSD单晶圆(die)容量达到1TB

在美国闪存峰会(FMS)上,SK海力士公布了其未来闪存产品的技术发展路线图。但在营销相比现实情况有些跑偏,SK海力士已将新款闪存命名为“4D NAND”。这也意味着3D闪存系列增加了一个新规格,不过即便有其它一些现有闪存技术加入,但它看上去跟英特尔和美光开发的技术类似。

SK海力士新推出的4D NAND采用了电荷捕获型设计,类似三星和WD/东芝生产的闪存。多年来SK海力士一直使用Charge Trap Flash(CTF,电荷捕获型闪存)设计,因此不算新鲜,目前英特尔和美光是唯一两家采用浮栅技术的闪存制造商。这两家也计划在其新一代闪存进入市场后独立执行闪存开发工作。之后美光会采用自己的取代栅极技术(Replacement Gate),即简单的Charge Trap Flash技术的品牌重塑。换句话说,英特尔很快就会成为唯一采用浮栅技术的闪存制造商。

那SK海力士的4D NAND与竞争“对手”3D NAND的区别是什么呢?SK海力士称其结合了自身CTF设计与Periphery Under Cell(PUC)技术。简单来说,3D闪存由阵列和外围电路两个主要组件组成。与传统3D NAND相同,SK海力士的阵列是垂直堆叠的层用于存储数据,而外围电路排列在单元边缘。由电路控制阵列,但随着NAND层的增加,它就会消耗芯片空间,增加复杂性与尺寸大小,由此增加产品的最终成本。

为了解决这一问题,SK海力士的4D NAND采用了PUC设计,将外围电路放置在阵列之下而不是围绕,来提高存储密度,同时降低成本。然而,这与英特尔和美光首次推出第一代3D闪存设计相同,那边称之为“CMOS under Array”(CuA)。并且,三星也已经宣布其将来会转向CuA型设计,因此这绝不能算是新技术了。

然后同样也是在FMS上,长江存储发布了自己的新型3D NAND架构——Xtacking。恩,技术也是类似,只不过Xtacking技术是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。如此还可以实现并行的、模块化的产品设计及制造,产品开发时间缩短三个月,生产周期可缩短20%,从而大幅缩短3D NAND产品的上市时间。

因此,SK海力士重塑现有技术必然不会将NAND纳入到第四维度。目前我们尚未看到这款新NAND如何发挥作用,但作为技术品牌的4D NAND更多像是一次疯狂市场营销。

除此之外,SK海力士的技术发展路线让人印象深刻。其将在2018年第四季度对第一代4D NAND采样。其中96层TLC闪存,面向SSD,其标准单晶圆(die)容量为1Tb,而面向BGA封装SSD,其单晶圆容量为512Gb。

SK海力士还在开发QLC 4D NAND。2019年下半年,这种96层闪存“变体”才会上市,远落后于其它要么QLC产品发售,要么今年上市的闪存制造商。目前为止,SK海力士看到了一条通往500层4D NAND的进击之路,但未对这一产品设立时间线。

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