作為半導體產業的重要分支，存儲器市場地位也在不斷增長，這點在市場數據上反映的很明顯：全球半導體協會SIA數據顯示，存儲芯片產業2019年全球銷售額約1200億美元，約占全球半導體市場營收4121億美元的30%。進入2021年以后，內存市場也迎來了自己的一波漲價，似乎是在預示著存儲器市場的又一輪火熱。

行業新紀錄 用數據說話

美光的176層 NAND 技術，其支持的接口速度為1600MT/s（ONFi總線）,高于96層和128層閃存的1200MT/s,與96層 NAND 相比，讀寫延遲情況改善了35%以上，傳輸速度提升了33%，與使用96層 NAND 的 UFS 3.1模塊相比，美光芯片的總體混合工作負載改善了約15%，此外176層 NAND 采用緊湊型設計，裸片尺寸比市場最接近同類產品縮小近30%，每片 Wafer 將產生更多的 GB 當量的 NAND flash。176層 NAND 是滿足小尺寸應用需求的理想解決方案，也是閃存產品密度和性能上的又一次重大提升。

用實力延續摩爾定律

在摩爾定律的推動之下，通過提高晶體管密度來減少產品成本、提升性能成為了半導體巨頭們追逐的重點。要明確的是，與 NOR flash 相比，NAND flash 本身就有著寫入擦除速度快的優勢，IC容量可達128GB以上，因此通常被用來作為大量數據存儲器，現在市面上GB級的U盤及SSD硬盤均采用 NAND flash，而 3D NAND 則把存儲單元立體化，意味著每個存儲單元的單位面積可以大幅下降，還可以通過增加 3D NAND 芯片堆疊層數從而線性增加存儲密度，但工藝復雜，難度極高，此前大多數 3D NAND 均采用20nm以上的工藝。

為了實現176層3D NAND 閃存技術，美光結合了堆棧式替換柵級架構、電荷捕獲和 CMOS-under-array（CuA） 等新技術。美光科技工藝集成技術開發高級總監Kunal Parekh介紹到，其3D NAND專家團隊利用公司專有的CuA技術在芯片的邏輯器件上構建了多層堆棧，將更多內存封裝在更緊湊的空間中，極大縮小了176層 NAND 的裸片尺寸，提升了單片晶圓的存儲容量。同時，美光將其 NAND 單元技術從傳統的浮動柵級過渡為電荷捕獲，提高了未來幾代 NAND 的可擴展性和性能，除此之外，還采用了替換柵級結構，利用其中的高導電性金屬字線取代硅層，最終將堆疊層數提高到了176層。

正如芯片市場經常講的一句話：“摩爾定律正在逼近極限”。3D NAND 領域的每一次創新對行業來講都十分重要，美光此次在 3D NAND flash的技術突破，不僅是納米制造業一次重大創新，也在一定層面上反應了美光在 NAND 技術和制造能力的優勢，有助于擴大美光在未來幾代 NAND 上的創新地位。

助力企業創新方案快速上市 高速時代用速度說話

對于行業用戶而言，這也是一次創新的機會：176層 NAND 的出現勢必會推動固態硬盤服務質量（QoS）和性能的逐步改進，這將使企業受益匪淺。現如今現代應用的虛擬化、共享體系結構和容器，以及對數據分析和人工智能的日益依賴，導致對存儲復雜的需求，這些環境帶來了復雜的讀寫模式，以至于破壞了原有的存儲性能，也給依賴 NAND 的企業帶來了挑戰。

針對這種極具挑戰性的環境，美光設計了176層NAND，通過減小塊尺寸提高 QoS，為數據湖、人工智能和大數據分析提供了更好的讀取延遲，加快了數據的深度分析，而高速的數據傳輸速率則可支持實現一致性極高的快速吞吐量，并支持對數據的即時訪問，這有利于速度對業務至關重要的電子商務、金融服務和工業等應用，可以確保企業在對數據進行深度分析時不會遇到瓶頸。這些優勢將進一步加快企業采用閃存取代傳統存儲的速度，最終使企業在數據推動的經濟環境中占據競爭優勢。

作為各行各業的基礎構建模塊，3D NAND廣泛應用于智能手機、智能邊緣設備以及現代云工作負載，美光科技NAND組件產品線高級經理Kevin Kilbuck認為，此次176層 NAND 的技術創新適應性很強，可以加速從汽車到云計算等各個行業的創新，并迅速取得成效。由于閃存越來越普及，世界各地的人們都將以某種方式使用最新的技術，這不單單是美光的工程成就，更重要的是能為數據生態系統帶來價值。

為了簡化固件開發，美光176層 NAND 提供單流程(single-pass)寫算法，使集成更為便捷，從而加快方案上市時間。除了SSD、eMMC 和 UFS 等系統解決方案，隨著技術的成熟，美光也會將這一技術轉向其他要求更高的市場，包括銷售給系統集成商、原始設備制造商以及自己構建系統解決方案的超大型企業。這些應用不僅包括閃存卡、USB存儲和固態硬盤，也包括閃存陣列等其他存儲解決方案，這符合行業的發展規律，也是美光自身的戰略需求，目前，美光已經和很多客戶開展了176層 NAND 的部署工作。

令人興奮的是，美光176層三層單元(TLC) 3D NAND 已在美光新加坡晶圓制造工廠量產并向客戶交付，包括通過其英睿達(Crucial)消費級SSD產品線，雖然具體產能情況仍然未知，但美光的制造策略是與公司的商業策略始終匹配的。

“176層 3D NAND 將在市場上取得巨大成功，市場的反應非常積極。特別是對于美光，176層 NAND 將加速并擴大我們在移動、汽車、消費類等各個領域的增長機會。”Kevin Kilbuck表示，誠然，176層 3D NAND 獨特的功能將提升和拓展從5G到人工智能，從邊緣到云的各種應用中的存儲能力。

半導體工藝來到14nm以下，通過 3D NAND 的持續發展，使得 NAND 的發展一再突破瓶頸，NAND 閃存芯片的容量也得以在幾年內快速提升，使得 NAND 閃存芯片成為行動裝置及計算機內大量數據存儲器芯片，而從產業發展角度而言，NAND flash技術的升級也將刺激eMMC、UFS等主流產品性能的提升，容量的增加，會帶來更多創新機會。

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