全球NAND Flash市場龍頭三星2018年計劃提升目前64層3D NAND堆疊層數(shù)達50%以上

包括韓、日、美系存儲器大廠為降低NAND Flash生產(chǎn)成本，提升產(chǎn)品競爭力，近期紛加速更高層堆疊及四階儲存單元(Quadruple Level Cell；QLC)產(chǎn)品開發(fā)，其中，三星電子(Samsung Electronics)傳出將于2018年搶先量產(chǎn)96層堆疊3D NAND產(chǎn)品，并計劃擴大64層堆疊3D NAND生產(chǎn)比重，全球存儲器廠全面點燃NAND Flash更高層堆疊及QLC技術(shù)戰(zhàn)火。

韓媒ET News引述業(yè)界消息指出，全球NAND Flash市場龍頭三星2018年計劃提升目前64層3D NAND堆疊層數(shù)達50%以上，將于華城、平澤半導(dǎo)體工廠量產(chǎn)96層堆疊3D NAND，并計劃搶先競爭對手一步，投入128層堆疊3D NAND研發(fā)量產(chǎn)。三星相關(guān)人士則表示，5代(96層堆疊)3D NAND將于2018年量產(chǎn)，至于4代(64層堆疊)產(chǎn)品生產(chǎn)比重亦將擴大。

全球NAND Flash第二大廠東芝(Toshiba)于2017年6月與威騰(WD)同時宣布，采用BiCS4技術(shù)的96層3D NAND已完成研發(fā)，日前東芝半導(dǎo)體事業(yè)出售案終于塵埃落定，業(yè)界人士認(rèn)為，未來東芝將在NAND Flash領(lǐng)域突飛猛進，三星、東芝誰能搶先通過客戶質(zhì)量測試并正式量產(chǎn)，將是業(yè)界關(guān)注焦點。

美光(Micron)系與英特爾(Intel)合作開發(fā)NAND Flash產(chǎn)品技術(shù)，最近傳出96層3D NAND研發(fā)順利。至于SK海力士(SK Hynix)目前在NAND Flash領(lǐng)域排名雖落后，但日前亦決定在2018年努力完成96層3D NAND產(chǎn)品研發(fā)，若順利可望于2019年投入量產(chǎn)。

全球存儲器大廠不斷提升NAND Flash堆疊層數(shù)，主要在于降低每單位容量的生產(chǎn)成本，相較于64層3D NAND，96層3D NAND同一晶粒(die)面積容量可提升40~50%。過去2D平面NAND Flash世代不斷縮減線幅，到了3D時代不再進行平面微縮，而是展開增加堆疊數(shù)的競爭。

事實上，降低單位容量生產(chǎn)成本的方式，還包括改善資料儲存單元結(jié)構(gòu)及控制器技術(shù)，目前NAND Flash每一儲存單元可儲存1~3位元資料，過去單階儲存單元(Single-Level Cell；SLC)每儲存單元可儲存1位元資料，后來進化到多階儲存單元(Multi-Level Cell；MLC)可儲存2位元資料，近年來三星生產(chǎn)三階儲存單元(Triple-Level Cell；TLC)NAND Flash，并用于固態(tài)硬盤(SSD)。

未來NAND Flash產(chǎn)品若采用可儲存4位元資料的QLC技術(shù)，可望較TLC技術(shù)多儲存約33%的資料量，不過，隨著每一儲存單元的儲存資料量增加，壽命亦將跟著降低，為改善這方面的缺點，存儲器業(yè)者計劃透過控制器技術(shù)研發(fā)進行改善。

最近美光與英特爾率先采用QLC技術(shù)，生產(chǎn)容量高達1Tb、堆疊數(shù)為64層的3D NAND，目前該產(chǎn)品已用于SSD出貨，美光與英特爾皆強調(diào)，此為業(yè)界首款高密度QLC NAND Flash。

盡管三星已完成QLC技術(shù)研發(fā)，但三星經(jīng)營階層可能基于戰(zhàn)略考量，若是太快將其商用化，當(dāng)前產(chǎn)品價格恐將往下調(diào)降，加上三星為NAND Flash與SSD市場領(lǐng)先業(yè)者，并沒有急于將QLC商用化的理由。至于東芝則表示，計劃在96層3D NAND產(chǎn)品采用QLC技術(shù)。