長江存儲公布突破性技術(shù)——Xtacking,三星是否開始慌張？

北京時間2018年8月7日，長江存儲官網(wǎng)的一篇新聞稿表示其公開發(fā)布了一條其突破性技術(shù)——Xtacking。

據(jù)該稿件介紹，采用Xtacking可在一片晶圓上獨(dú)立加工負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)I/O及記憶單元操作的外圍電路。這樣的加工方式有利于選擇合適的先進(jìn)邏輯工藝，以讓NAND獲取更高的I/O接口速度及更多的操作功能。存儲單元同樣也將在另一片晶圓上被獨(dú)立加工。當(dāng)兩片晶圓各自完工后，創(chuàng)新的Xtacking技術(shù)只需一個處理步驟就可通過數(shù)百萬根金屬VIA(Vertical Interconnect Accesses，垂直互聯(lián)通道)將二者鍵合接通電路，而且只增加了有限的成本。

長江存儲CEO楊士寧博士還用具體數(shù)值詳細(xì)說明了該技術(shù)的潛力：“目前，世界上最快的3D NAND I/O速度的目標(biāo)值是1.4Gbps，而大多數(shù)NAND供應(yīng)商僅能供應(yīng)1.0 Gbps或更低的速度。利用Xtacking技術(shù)我們有望大幅提升NAND I/O速度到3.0Gbps，與DRAM DDR4的I/O速度相當(dāng)。這對NAND行業(yè)來講將是顛覆性的?！?/p>

單從數(shù)據(jù)來說，這應(yīng)該可以被稱為“嚇人”的技術(shù)，楊士寧博士口中的目前世界最快的3D NAND I/O速度似乎指的是三星上個月宣布量產(chǎn)的第五代V-NAND 3D堆疊閃存。該技術(shù)采用的是TLC顆粒，內(nèi)部包含超過850億個3D TLC CTF存儲單元，每個單元可以存儲三位數(shù)據(jù)，核心容量為256GB。三星的第五代V-NAND 3D堆疊閃存業(yè)界首次采用Toggle DDR 4.0接口，傳輸速率提升至1.4Gbps，與前代64層堆棧的V-NAND閃存相比提升了40%。

那么說來，有媒體用“叫板三星”來做標(biāo)題就顯得非常自然。不過拿剛公布的技術(shù)來對比三星宣布量產(chǎn)的技術(shù)，是否合適呢？

這就讓TechSugar小編想到了另一個引起轟動的存儲技術(shù)——3D Xpoint。早在2005年，英特爾和美光成立了一家合資公司英特爾-美光閃存科技（IMFT），旨在共同制造NAND閃存，第一款產(chǎn)品就是72nm的平面NAND。這個新型的3D XPoint就是該合資公司于2015年研發(fā)。

當(dāng)時可謂風(fēng)光一時，因?yàn)楦鶕?jù)英特爾官方說法，“3D XPoint閃存各方面都超越了目前的內(nèi)存及閃存，性能是普通閃存的1000倍，可靠性也是普通閃存的1000倍，容量密度是內(nèi)存的10倍，而且是非易失性的，斷電也不會損失數(shù)據(jù)。” 后來證實(shí)1000倍的速度只是理論值，目前使用3D XPoint介質(zhì)的產(chǎn)品雖然有顯著的速度提升，但并沒有達(dá)到這樣的效果。不過隨著大數(shù)據(jù)、人工智能的發(fā)展，3D Xpoint還是令人充滿向往的。

奈何就在上個月，英特爾和美光正式宣布雙方的3D XPoint共同開發(fā)計劃即將在2019年劃下句點(diǎn)。不過英特爾相關(guān)業(yè)務(wù)的高管在接受《EE Times》的電話采訪時，表示了對這個技術(shù)的固執(zhí)。

而美光這邊，在今年6月份的時候預(yù)告了2018年下半年96層3D NAND技術(shù)將會開始批量出貨，并計劃打造超過120層的第四代3D NAND。另一個存儲界的巨頭——SK海力士正處于72層堆疊產(chǎn)品階段。而東芝西部數(shù)據(jù)宣布成功開發(fā)采用96層BiCS4架構(gòu)的第二代3D QLC NAND，并預(yù)計2018年下半年開始供貨?？梢钥闯觯?D NAND的市場上，三星帶著一批狂徒們往前猛沖。畢竟這也是一份美差事，靠這個產(chǎn)品每家公司都賺的盆滿缽滿。

最后我們再將目光回到長江存儲身上，雖說目前其3D NAND存儲技術(shù)的進(jìn)度有些落后，但背后的精神值得點(diǎn)贊。

“熬”過來的長江存儲

說到長江存儲就不得不提紫光和武漢新芯，其中武漢新芯成立于2006年，是湖北省和武漢市下定決心進(jìn)軍集成電路制造領(lǐng)域的產(chǎn)物。起初是做DRAM，后因DRAM價格低谷周期原因而放棄，轉(zhuǎn)為生產(chǎn)NAND Flash閃存。2010年其訂單數(shù)量急劇下降，甚至面臨公司出售的窘境，屆時國外多家企業(yè)也對其垂涎。生存狀況一直處于艱難的武漢新芯在武漢市政府的堅(jiān)持下，最終成為中芯國際子公司。奈何業(yè)績一直很難看，中芯國際的10億注資只能作罷。直到國家集成電路大基金的出手，才讓武漢新芯出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)。2016年3月武漢新芯宣布，將投資240億美元在武漢打造一個世界級的半導(dǎo)體存儲企業(yè)，集中精力研究生產(chǎn)NAND FLASH和DRAM。

另一個主角紫光，是在2016年7月份參與進(jìn)來，在武漢新芯基礎(chǔ)上成立了長江存儲。武漢新芯將成為長江存儲的全資子公司，而紫光集團(tuán)則是參與長江存儲的二期出資。當(dāng)年12月底，由長江存儲主導(dǎo)的國家存儲器基地正式動土。

2017年1月，紫光集團(tuán)進(jìn)一步宣布投資300億美元(約2000億人民幣)，在江蘇南京投資建設(shè)半導(dǎo)體存儲基地，一期投資100億美元，建成月產(chǎn)能10萬片，主要生產(chǎn)3D NAND FLASH、DRAM存儲芯片。2月份中科院微電子所的網(wǎng)頁上就傳來了令人振奮的消息，國產(chǎn)32層3D NAND FLASH芯片取得突破性進(jìn)展，通過電學(xué)特性等各項(xiàng)測試。

2017年9月長江存儲新建的國家存儲器基地項(xiàng)目（一期）一號生產(chǎn)及動力廠房實(shí)現(xiàn)提前封頂。這年的11月，有媒體報道了長江存儲已經(jīng)成功研發(fā)32層3D NAND Flash芯片。對此，趙偉國在央視財經(jīng)頻道《對話》欄目中表示，“這枚芯片價值10億美元。這是一枚32層64G存儲芯片，是長江存儲1000人干了2年時間研發(fā)出來的?！?/p>

今年4月份，重達(dá)16噸價值400萬美金的精密儀器空降長江存儲。隨后5月份，就有消息爆出，長江存儲迎來了自己的第一臺光刻機(jī)，193nm沉浸式設(shè)計，可生產(chǎn)20-14nm工藝的3D NAND閃存晶圓，售價達(dá)7200萬美元，約合人民幣4.6億元，該光刻機(jī)來自ASML。

日前主管紫光半導(dǎo)體業(yè)務(wù)的聯(lián)席總裁刁石京表示長江存儲的32層堆棧3D NAND閃存今年Q4季度量產(chǎn)，64層堆棧的3D NAND閃存則會在2019年量產(chǎn)。

可以看出，這一路走來全靠兩個詞，一個是“堅(jiān)持”一個是“砸錢”，合起來就是“堅(jiān)持砸錢”。