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    今年的智能手机存储容量越来越大,6+128GB几乎是主流配置了,但在存储D芯片中国依然依赖进口,2017年国内进口了价值897亿美元的存储芯片,而全球存储芯片的产值也不过1300多亿元。现在国内已经有三大集团投入存储芯片研发、生产中,其中紫光集团旗下的长江存储公司目前主攻NAND闪存,在上周的FMS 2018国际闪存会议上,长江存储CEO杨士宁也发表了主题演讲,介绍了他们研发多年的3D NAND闪存堆栈结构Xtacking,并获得了“最佳展示奖”(Best of Show)。

    与国外的NAND闪存技术相比,国内无疑是落后的,目前长江存储展示的3D NAND闪存虽然还是32层堆栈的,明年才会量产64层堆栈的,而FMS上三星、美光、东芝等公司宣布今年推96层的3D NAND,但长江存储研发的3D NAND闪存技术起点并不低,Xtacking展示的技术路线跟东芝、SK Hynix展示的路线相近,都在探讨下一代3D NAND的堆栈结构了。

    日本PC Watch网站日前刊发了长江存储CEO杨士宁博士在FMS会议上的演讲,我们之前也做过简单的报道,这次他们的介绍更加详细,我们可以一窥长江存储的3D NAND闪存现在到底进行到那一步了。


    杨士宁博士的演讲题目

    关于长江存储,官网资料如下:

    长江存储科技有限责任公司(长江存储)是一家集芯片设计、工艺研发、晶圆生产与测试、销售服务于一体的半导体存储器企业。长江存储为全球客户提供先进的存储产品和解决方案,广泛应用在移动通信,计算机,数据中心和消费电子等领域。

    长江存储由紫光集团,国家集成电路产业投资基金,湖北地方集成电路基金,湖北科投联合投资240亿美元,于2016年7月正式成立。长江存储是紫光集团从“芯”到“云”生态产业链不可或缺的重要组成部分 。

    秉承对存储技术的专注和创新精神,长江存储现已在武汉,北京,上海,硅谷均设有研发基地。长江存储以武汉新芯现有的12英寸先进集成电路技术研发与生产制造能力为基础,采取自主研发与国际合作双轮驱动的方式,已于2017年研制成功了中国第一颗3D NAND闪存芯片,填补了国内空白,并力争成为世界一流的3D NAND闪存产品供应商。

    2016年12月,以长江存储为主体的国家存储器基地正式开工建设,其中包括3座全球单座洁净面积最大的3D NAND Flash FAB厂房、1座总部研发大楼和其他若干配套建筑,核心厂区占地面积约1717亩,预计项目建成后总产能将达到30万片/月,2023年年产值达1000亿人民币。


    长江存储有10多年的存储芯片研发经验

    长江存储的前身是武汉新芯科技,他们是国内主要的存储芯片研发、生产公司,2006年就开始建设厂商,2008年首款晶圆流片,2010年推出了65nm工艺的NOR闪存,2012年推出了45nm工艺的NOR闪存,还生产BSI背照式CIS图像传感器。

    2014年新芯科技开始研发NAND闪存,2015年完成了9层堆栈的NAND芯片验证,2016年推出了32层堆栈的测试芯片,2017年开始32层堆栈3D NAND的验证,今年完成了32层堆栈64Gb核心容量的3D NAND闪存的ES样品测试,下一步就是64层堆栈3D NAND闪存了,这个计划明年量产。

    研发3D NAND的过程中,长江存储投入了10亿美元资金及1000多名工程师,累积了500多项IP产权。


    长江存储的厂房建设

    这两年中除了技术研发,长江存储主要的精力还是投资240亿美元建设最大的3D NAND生产车间,截至今年7月份厂房的建设工作基本完毕了,今年底开始量产。

    在这次的FMS会议上,长江存储展示了名为Xtacking的3D NAND堆栈结构,相比传统闪存它至少具备三大优势。首先是极高的I/O速度,之前长江存储的官方新闻就提到了Xtacking堆栈的I/O速度堪比DDR4内存,具体来说就是Xtacking的I/O速度可达3Gbps,这个性能确实能达到DDR4内存的水平,而目前的Toggle/oNFI接口闪存I/O接口速度普遍在1Gbps左右,不超过1.4Gbps。

    原文没提到的是,长江存储强调他们的Xtacking堆栈可以做到3Gbps的接口速度,但是实际使用多高频率的速度要看市场需求及客户要求,而明年的64层3D NAND闪存会用Xtacking技术做下上两层,独立开发和粘合,也就是说明年的64层闪存会应用部分Xtacking结构。

    长江存储Xtacking堆栈技术的第二个优点是可以减少芯片面积,看上图所示,传统64层堆栈3D NAND闪存的外围芯片跟NAND Cell单元是比列的,这会占用额外的芯片面积,Xtacking结构将外围芯片变成了垂直排列,减少了面积占用。

    根据长江存储所说,传统3D NAND闪存中,外围芯片占用的面积约为30-40%,随着堆栈层数提升到128层或者更高,外围芯片占据的面积比例可能达到50%以上,而Xtacking结构闪存可以实现比传统NAND闪存更高的密度。

    Xtacking结构闪存第三个优点是开发衍生品更容易,官方所说的是Xtacking实现了并行的、模块化的产品设计及制造,产品开发时间可缩短三个月,生产周期可缩短20%,从而大幅缩短3D NAND产品的上市时间。此外,这种模块化的方式也为引入NAND外围电路的创新功能以实现NAND闪存的定制化提供了可能。

    这里是长江存储Xtacking结构的电子显微镜剖面图。

    原文最后一点提到了长江存储Xtacking闪存的产能及可靠性,随着时间的推移,SLC类型的良率会不断提升。此外,在P/E寿命方面,长江存储演示的MLC类型的闪存,P/E次数超过了3000次。


    长江存储的长江存储Xtacking获得了最佳展示奖

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    • 游客  2018-08-15 21:46

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    • 游客  2018-08-14 23:56

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    • 游客  2018-08-14 13:49

      游客

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    • 游客  2018-08-14 12:29

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    • 游客  2018-08-14 09:45

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    • 游客  2018-08-14 09:12

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    • llwwjj教授 2018-08-14 09:11    |  加入黑名单

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    • justar1985高中生 2018-08-14 08:40    |  加入黑名单

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    • wedais高中生 2018-08-14 08:31    |  加入黑名单

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    • 游客  2018-08-14 05:43

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    • 游客  2018-08-14 05:20

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    • 战来服不goda研究生 2018-08-14 02:14    |  加入黑名单

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    • 波利斯博士 2018-08-13 23:28    |  加入黑名单

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    • Hallo教授 2018-08-13 23:27    |  加入黑名单

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    • 游客  2018-08-13 22:57

      cwjragnarok 一代宗师

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    • OS_core博士 2018-08-13 22:46    |  加入黑名单

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    • younnd大学生 2018-08-13 21:46    |  加入黑名单

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    • 游客  2018-08-13 19:36

      游客

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    • 游客  2018-08-13 18:36

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    • 游客  2018-08-13 18:35

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    • 游客  2018-08-13 18:16

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    • 游客  2018-08-13 17:42

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