英特爾(Intel)和美光(Micron)合作研發NAND flash多年,8日宣布準備拆伙,將在完成第三代3D NAND研發之后,正式分道揚鑣。
Anandtech、巴倫報導,英特爾和美光12年前成立合資公司IM Flash Technologies,發展NAND。英特爾資助研發成本,并可分享NAND銷售收益。不過兩家公司NAND策略迥異,英特爾的NAND幾乎全用于企業市場的固態硬盤(SSD)。美光除了販售SSD、也供應NAND flash芯片。
目前兩家公司的3D NAND制程,進入第二代,可堆疊64層,正在研發第三代,預料可堆疊96層,預計在2018年底、2019年初問世。此一制程之后,英特爾和美光將各走各的路。
Anandtech猜測,也許是NAND堆疊層數破百之后,需要調整String Stacking的堆疊方式,兩家公司對此看法不同,因而分手。另一個可能是,目前3D NAND的生產主流是電荷儲存式(Charge trap) ,三星電子等都采用此一方式,英特爾/美光是唯一采用浮柵 (floating gate)架構的業者。也許是兩家公司中有一家想改采電荷儲存式架構,但是此舉等于坦承失敗,代表從2D NAND轉換成3D NAND后,續用浮柵是錯誤決定,因而鬧翻。
值得注意的是,兩家公司仍會繼續共同研發3D XPoint存儲,此一技術被譽為打破摩爾定律的革命技術。
英特爾、美光(Micron Technology)開發出新世代存儲芯片「3D Xpoint」,分析師相當看好此一新科技,有人稱這是革命性技術,可打破摩爾定律的束縛,顯示美光和英特爾的研發能力不遜于韓廠。
巴倫2015年報導,瑞信的John Pitzer為美光大多頭,他高度贊賞3D Xpoint,認為未來3~5年商機為每年90~120億美元,美光/英特爾或許能拿下50%市占。他估計伺服器DRAM市場將從當前的80億美元,成長到130~170億美元,企業/數據中心NAND也會從當前的60億美元,成長到90~100億美元;新技術可分別吃下兩大市場的30%市值。
MKM Partners的Ian Ing則稱,過去50年來,存儲設計都以電晶體為基礎,3D Xpoint或許會打破限制。
幾大陣型的NAND Flash區別
在主要的NAND廠商中,三星最早量產了3D NAND,其他幾家公司在3D NAND閃存量產上要落后三星至少2年時間,Intel、美光前年才推出3D NAND閃存,Intel去年才發布了首款3D NAND閃存的SSD,不過主要是面向企業級市場的。
這四大豪門的3D NAND閃存所用的技術不同,堆棧的層數也不一樣,而Intel在常規3D NAND閃存之外還開發了新型的3D XPoint閃存,它跟目前的3D閃存有很大不同,屬于殺手锏級產品,值得關注。
1)三星:最早量產的V-NAND閃存
三星是NAND閃存市場最強大的廠商,在3D NAND閃存上也是一路領先,他們最早在2013年就開始量產3D NAND閃存了。在3D NAND路線上,三星也研究過多種方案,最終量產的是VG垂直柵極結構的V-NAND閃存,目前已經發展了三代V-NAND技術,堆棧層數從之前的24層提高到了48層,TLC類型的3D NAND核心容量可達到256Gb容量,在自家的840、850及950系列SSD上都有使用。
值得一提的是,三星在3D NAND閃存上領先不光是技術、資金的優勢,他們首先選擇了CTF電荷擷取閃存(charge trap flash,簡稱CTF)路線,相比傳統的FG(Floating Gate,浮柵極)技術難度要小一些,這多少也幫助三星占了時間優勢。
三星3D NAND產品一路從堆疊24層、32層到48層等,目前堆疊64層3D NAND已是整體產能中的主流。過去堆疊24層、32層及48層產品,其單位容量生產成本也許僅較2D NAND貴一些或相同,但是從堆疊64層3D NAND開始,其生產成本與功能優勢皆大幅超過2D NAND。
三星內部人士表示,2018年將努力讓堆疊64層3D NAND生產比重過半,至于堆疊96層3D NAND產品,計劃將于2018年上半開始正式投產,未來堆疊64層及96層產品,將是三星3D NAND的兩大主力,而且到了2018年下半,3D NAND生產比重也計劃進一步拉高至90%以上。
據Digitimes消息,三星3D NAND比重已在2017年第4季突破80%,三星計劃除了部分車用產品外,2018年將進一步提升3D NAND生產比重至90%以上,全面進入3D NAND時代。
東芝是閃存技術的發明人,雖然現在的份額和產能被三星超越,不過東芝在NAND及技術領域依然非常強大,很早就投入3D NAND研發了,2007年他們獨辟蹊徑推出了BiCS技術的3D NAND——之前我們也提到了,2D NAND閃存簡單堆棧是可以作出3D NAND閃存的,但制造工藝復雜,要求很高,而東芝的BiCS閃存是Bit Cost Scaling,強調的就是隨NAND規模而降低成本,號稱在所有3D NAND閃存中BiCS技術的閃存核心面積最低,也意味著成本更低。
東芝和閃迪是戰略合作伙伴,雙方在NAND領域是共享技術的,他們的BiCS閃存前年開始量產。去年6月,東芝聯合西部數據(Western Digital)旗下閃迪(SanDisk)宣布,研發出全球首款采用堆棧96層工藝技術的3D NAND Flash產品,且已完成試作、確認基本動作。
該款堆棧96層的3D NAND試作品為256Gb(32GB) ,相比目前64層堆棧的閃存使用的BiCS 3技術,96層3D NAND閃存使用的是BiCS 4技術(3bit/cell,TLC),BiCS 4技術最大的意義不只是堆棧層數更多,西數提到96層3D NAND閃存不僅會有TLC類型的,還會支持QLC,也就是4bit MLC閃存。
3)SK Hynix:悶聲發財的3D NAND
在這幾家NAND廠商中,SK Hynix的3D NAND最為低調,相關報道很少,以致于找不到多少SK Hynix的3D NAND閃存資料,不過從官網公布的信息來看,SK Hynix的3D NAND于 2014年Q4推出的第一代,2015年Q3季度推出的第二代,前年Q4推出的則是第三代3D NAND閃存,只不過前面三代產品主要面向eMCC 5.0/5.1、UFS 2.0等移動市場,去年推出的第四代3D NAND閃存則會針對UFS 2.1、SATA及PCI-E產品市場。
SK Hynix的3D NAND閃存堆棧層數從36層起步,不過真正量產的是48層堆棧的3D NAND閃存,MLC類型的容量128Gb,TLC類型的也可以做到256Gb容量。
去年四月,SK海力士宣布研發出全球首款,容量 256Gb 的第 4 代 72 層堆疊 3D NAND Flash,預計 2017 年下半年量產。而該產品量產后,將超越當時由日本半導體大廠東芝(Toshiba)所推出的容量 256Gb 的 64 層 3D NAND Flash 的儲存密度。
4)Intel/美光:容量最高的3D NAND閃存
這幾家廠商中,Intel、美光的3D NAND閃存來的最晚,前年才算正式亮相,不過好菜不怕晚,雖然進度上落后了點,但IMFT的3D NAND有很多獨特之處,首先是他們的3D NAND第一款采用FG浮柵極技術量產的,所以在成本及容量上更有優勢,其MLC類型閃存核心容量就有256Gb,而TLC閃存則可以做到384Gb,是目前TLC類型3D NAND閃存中容量最大的。
值得一提的是,美光、Intel的3D NAND容量密度是最高的。
前年的ISSCC大會上美光還公布了容量高達768Gb的3D NAND閃存論文,雖然短時間可能不會量產,但已經給人帶來了希望。
不過Intel的殺手锏在于3D XPoint閃存。
IMFT在3D NAND閃存上進展緩慢已經引起了Intel的不滿,雖然雙方表面上還很和諧,但不論是16nm閃存還是3D閃存,Intel跟美光似乎都有分歧,最明顯的例子就是Intel都開始采納友商的閃存供應了,之前發布的540s系列硬盤就用了SK Hynix的16nm TLC閃存,沒有用IMFT的。
Intel、美光不合的證據還有最明顯的例子——那就是Intel甩開美光在中國大連投資55億升級晶圓廠,準備量產新一代閃存,很可能就是3D XPoint閃存,這可是Intel的殺手锏。
這個3D XPoint閃存我們之前也報道過很多了,根據Intel官方說法,3D XPoint閃存各方面都超越了目前的內存及閃存,性能是普通顯存的1000倍,可靠性也是普通閃存的1000倍,容量密度是內存的10倍,而且是非易失性的,斷電也不會損失數據。
由于還沒有上市,而且Intel對3D XPoint閃存口風很嚴,所以我們無法確定3D XPpoint閃存背后到底是什么,不過比較靠譜的說法是基于PCM相變存儲技術,Intel本來就是做存儲技術起家的,雖然現在的主業是處理器,但存儲技術從來沒放松,在PCM相變技術上也研究了20多年了,現在率先取得突破也不是沒可能。
相比目前的3D NAND閃存,3D XPoint閃存有可能革掉NAND及DRAM內存的命,因為它同時具備這兩方面的優勢,所以除了做各種規格的SSD硬盤之外,Intel還準備推出DIMM插槽的3D XPoint硬盤,現在還不能取代DDR內存,但未來一切皆有可能。
據了解,未來兩代XPoint正在開發中。這可能會將XPoint芯片內部的分層從2層增加到4層,然后再到8層,每次增加層數芯片容量都會翻番。另外,也可以通過堆疊芯片來達到同樣的目的。
還有另外一種說法和猜測是,這兩種增加容量的方法都面臨困難。
-
芯片
+關注
關注
453文章
50405瀏覽量
421809 -
3D
+關注
關注
9文章
2863瀏覽量
107324 -
浮柵技術
+關注
關注
0文章
2瀏覽量
5898
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論