铠侠和西部数据推出第六代162层3D闪存技术

新一代3D NAND技术已迎来新的战局，继美光和SK海力士在2020年底陆续推出新一代176层3D NAND之后，铠侠和西部数据也正式宣布推出162层3D NAND技术，三星也称将在2021年推出第七代V-NAND，再加上英特尔大力推广144层3D NAND，硝烟已四起。

铠侠与西部数据162层3D NAND，每片Wafer晶圆Bit产量将增加70%

2月20日消息，Kioxia（铠侠）和西部数据今天宣布，双方合作开发了第六代162层3D闪存技术。这是两家企业建立20年合作关系的又一里程碑，也是两家公司迄今密度最高、最先进的3D NAND技术。

Kioxia首席技术官Masaki Momodomi表示：“通过我们长达20年可靠的合作关系，Kioxia和西部数据成功地在制造和研发方面创造了无与伦比的能力。总的来说，我们生产世界上30％以上的闪存，并提供了令人信服的价格以及出色的容量，性能和可靠性。我们每个人都在个人电子产品到数据中心的一些列以数据为中心应用中，以及由5G网络、人工智能和自主系统促成的新兴应用中提供这一价值主张。”

这款第六代3D闪存采用了超越传统的先进架构，与第五代技术相比，横向单元阵列密度提高了10%。这种横向扩展的进步，结合162层堆叠式垂直存储器，与112层堆叠技术相比，可将芯片尺寸缩小40%，从而优化了成本。Kioxia和西部数据的团队还采用了阵列CMOS电路布局和四路同时操作，与上一代产品相比，这两种技术的应用使性能提高了近2.4倍，读取延迟上提高了10％。I/O性能也提高了66％，从而使下一代接口能够支持更快的传输速率，满足不断增长的性能需求。

总体而言，与上一代产品相比，新的3D NAND降低了每单位的成本，并使每个晶圆的存储数量增加了70％。Kioxia和西部数据继续推动创新，以确保不断扩大规模，满足客户及其多样化应用的需求。

铠侠和西部数据在提高3D NAND技术的同时，新工厂产能也呈增长之势，其在岩手县北上市新建成的K1工厂已在2020年开始少量投产，2021年将逐渐增加产量。此外，铠侠和西部数据也正在四日市存储器生产基地北侧新建Fab7工厂，第一阶段建设计划于2022年春季完成，在现有的K1工厂旁扩产K2厂区，计划2022年春季完成，待新工厂建成后，将可望量产162层3D NAND。

美光176层3D NAND使裸片尺寸减小约30%，已在新加坡工厂量产

美光是在2020年11月份宣布开始批量生产全球首个176层3D NAND Flash。与上一代128层3D NAND技术相比，将读取延迟和写入延迟改善了35%以上，基于ONFI接口协议规范，最大数据传输速率1600 MT/s，提高了33%，混合工作负载性能提高15%，紧凑设计使裸片尺寸减小约30%，每片Wafer将产生更多的GB当量的NAND Flash。

美光新的176层3D NAND已在新加坡工厂量产，并已通过其Crucial消费类SSD产品线送样给客户，将在2021年推出基于该技术的新产品，瞄准5G、AI、云和智能边缘领域的增长机会，满足移动、汽车、客户端和数据中心领域不断增长的存储需求。

SK海力士176层3D NAND将Bit生产率提高35%以上，2021年新UFS和SSD产品将面世

SK海力士在2020年12月推出的新一代176层4D NAND，与上一代产品相比，Bit生产率提高了35%以上，从而实现了差异化的成本竞争力，读取速度比上一代加快了20%，同时数据传输速度也提高了33%，达到1.6Gbps。此外，SK海力士还将基于176层推出1Tb容量的4D NAND，进一步满足市场对大容量的需求，以及提高在NAND Flash市场中的竞争能力。

SK海力士计划在2021年中先基于176层4D NAND推出移动解决方案产品，最大读取速度将提高70%，最大写入速度提高35%，再计划推出消费类和企业级SSD产品，以拓展其产品应用市场，提高竞争力。

三星第七代V-NAND将在2021年量产

美光、SK海力士、铠侠、西部数据均已推出了第二代100层以上的3D NAND技术，三星虽然未公开发布第七代V-NAND，也曾表示将在2021年量产第七代V-NAND，并使用“双堆栈”技术，但具体堆叠层数并未透露。

不过，三星也强调，采用“双堆栈”技术，不仅更具技术竞争力，3D NAND也有望堆叠层数达到256层，是否是第七代NAND，还未可知。

英特尔144层QLC，单颗Die容量达1Tb，大量SSD新品在2021年上市

英特尔最新的144层QLC在容量密度上较96层QLC再度提升约50%，144层QLC单颗Die容量可达1Tb，基于该新技术，英特尔面向数据中心推出的U.2规格的PCIe SSD新品容量超过30TB，消费类市场也发布了SSD新品。

其中，英特尔消费类670p SSD采用英特尔144层QLC 3D NAND；数据中心D7-P5510 SSD则采用144层TLC NAND SSD，U.2形状规格具有3.84TB或7.68TB容量，已于2020年第四季度供货；数据中心 D5-P5316 SSD采用144层QLC NAND，将于2021年上半年投产，提供15.36 TB和30.30.72 TB两种容量。

长江存储128层QLC 3D NAND单颗Die容量达1.33Tb

长江存储作为3D NAND新晋者，在2020年4月初发布128层3D NAND ，容量分别为1.33Tb QLC和512Gb TLC 3D NAND，也正在积极的下一代3D NAND技术的研发，预计将有新的突破。

此外，长江存储武汉存储器基地一期产能正在快速爬坡中，以及积极的扩大本土市场应用，同时存储基地二期项目也已开工建设，持续扩大产能。

原厂100层以上3D NAND各有千秋，竞争要素多元化，如何看待技术的发展

3D NAND技术发展已经经历了大约7、8年发展历程，最早是三星推出初代24层堆叠的3D NAND，再到最新的176层3D NAND，进展速度可谓迅猛。3D NAND技术的发展，带来的是单位Bit容量的升级，单位GB成本也将随之降低，从而推出更大容量的UFS、SSD等产品，性能、功耗也将有明显的改善。

未来3D NAND技术突破200层、300层，甚至500层，都将有可能，那么3D NAND技术是否会有瓶颈？

从原厂3D NAND技术发展来看，三星、铠侠、西部数据、美光、SK海力士、英特尔等在100层以下保持着相似的堆叠层数，而超过100层堆叠之后，各家原厂3D NAND在堆叠层数上有了明显的差异，出现了128层、112层、144层、162层、176层等堆叠的3D NAND，其根本原因在于堆栈设计的不同，这也将是未来3D NAND堆叠层数持续性发展的关键。

据悉，美光176层3D NAND部件是使用2个88层平台的字符串堆叠（string stacking ）构建的512Gbit TLC芯片，三星也曾在介绍第七代V-NAND技术时表示，第七代V-NAND使用“双堆栈”技术，而三星在128层工艺节点，采用的是“单堆栈”技术生产3D NAND，若采用“双堆栈”技术，不仅更具技术竞争力，3D NAND也有望堆叠层数达到256层，甚至有原厂开始采用三层堆栈技术。

当前原厂最新3D NAND技术可谓各有千秋，而随着5G、AI、物联网等技术的发展，手机、电脑、智能家居等智能电子终端产品对存储的需求不仅仅是对存储容量需求的增加，对性能、功耗等需求也提高。因此，也不能从3D NAND层数的角度单一衡量，NAND Flash设计更需要综合考虑层数、存储单元间距、单元厚度、性能、效益等，这也是市场竞争的要素。
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