3D NAND原厂垂直单元效率对比，哪家储存效率更高？ https://www.icsmart.cn/78902/ 近日市场研究机构Techinsights对於三星、SK海力士/Solidigm、美光、KIOXIA/WD、YMTC 的200层以上的3D NAND Flash进行了对比分析，发现三星的垂直单元效率 (VCE， vertical cell efficiency) 是最高的。 传统的NAND快闪记忆体单元采用平面电晶体结构，包括控制栅极（Control Gate）和浮动 栅极（Float Gate）。通过向单元施加电压，电子在浮动栅极中储存和移除。 https://i.imgur.com/sCaegjK.jpg 多年来，供应商将平面 NAND 的单元尺寸从 120nm 缩小到 1xnm 节点，使容量增加了 100 倍。然而，当单元尺寸达到了 14nm 的极限，这意味着该技术不再可扩展，由此 NAND原厂纷纷转向3D NAND，以实现超过 2D NAND 结构的资料密度，并能够在更新一代的 技术节点上制造。 具体来说，平面 NAND 由带有储存单元的水平串组成。而在 3D NAND 中，储存单元串被 拉伸、摺叠并以“U 形”结构垂直竖立。实际上，这些单元以垂直方式堆叠以缩放密度。 因此，3D NAND储存单元有多个层级。 https://i.imgur.com/SPBso7E.jpg 3D NAND的层数描述了堆叠在一起的字线（Word Line）数量。在这些字线层上切出一个垂 直柱，柱子与每条字线的交点代表一个物理单元。也就是说，每个 3D NAND 储存单元都 类似於一个微小的圆柱形结构。每个微小单元由中间的垂直通道和结构内部的电荷层组成 ，通过施加电压，电子可以进出绝缘电荷储存膜，然後读取讯号。 平面 NAND 在每个节点上都减小了单元尺寸，而 3D NAND 则采用了更宽松的工艺，大约 在 30nm 到 50nm 之间。3D NAND 记忆体容量的扩展主要是通过新增垂直层来实现的，在 这种3D NAND结构中，单元密度会随着堆叠中层数的增加而增加。然後，每隔一到两年， 供应商就会从一代技术迁移到下一代技术。 根据研究资料显示，供应商平均每代 3D NAND 都会增加 30% 至 50% 的层数。而每一代 新的晶片将会增加 10% 至 15% 的晶圆成本。这也使得NAND 的每bit成本能够平均以每年 约20%幅度降低。 现在，超过200层的TLC NAND 产品已经逐渐成为主流，比如三星236层NAND 、SK 海力士 238层NAND、美光 232层NAND 、YMTC 232层NAND。此外还有一些接近200层的厂商，比如 铠侠（KIOXIA）和西部资料的 112层/162层NAND 和 Solidigm 的 144层/ 192层 (FG) NAND。 https://i.imgur.com/OpFdFIK.jpg △Techinsights从 SK 海力士 2TB SSD PC811 HFS002TEM9X152N (装置： H25T3TDG8C-X682) 中提取了 SK 海力士 238L 512 Gb 3D NAND 晶片，该晶片尺寸为 34.56mm2 ，位密度为 14.81 Gb/mm2 。 谈到 3D NAND 单元效率，垂直单元效率 (VCE，vertical cell efficiency) 对於 NAND 单元工艺、设计、整合和装置操作而言非常重要。 随着堆叠的总栅极数量的增加，单元 VC（vertical cell）孔高度也会增加。为了降低 VC 高度和纵横比，其中一种方法是通过减少虚拟栅极（dummy gates）、通过栅极（ passing gates）和选择栅极（select gates）的数量来提高垂直单元效率。垂直单元效 率可以用总栅极中active cell 的百分比来定义，也就是用active WL （Word Line）除 以整合的总栅极数来计算。垂直单元效率越高，工艺整合度越高，纵横比越低，整体效率 越高。 https://i.imgur.com/z7w5Suh.jpg https://i.imgur.com/HqPUK1Q.jpg VCE可定义为活跃单元占总栅极的比例，即Active WL 数量除以总整合栅极数量×100%。 例如，一个NAND串由Active WL、通道WL（含dummy WL）和选择器（源极/漏极）组成。若 其包含96个Active WL和总计115个栅极，则VCE为83.5%，计算方法为96/115×100%。VCE 越高，对工艺整合越有利，能实现更低的纵横比和更高的生产效率。 Techinsights发现，在多代 3D NAND 产品中，三星始终以最高的垂直单元效率领跑行业 。他们最新的多层V-NAND 在前几代以高效着称的基础上，拥有令人印象深刻的垂直单元 效率。美光和YMTC也在其产品中展示了强劲的垂直单元效率资料，这反映出它们在减少虚 拟栅极、通过栅极和选择栅极数量方面取得了显着进步，从而最佳化了垂直单元效率。 https://i.imgur.com/hyM6iWx.jpg △3D NAND 垂直单元效率趋势 总结来看，三星每一代产品的VCE都是最高的，比如采用单层结构的128层是94.1%，176层 COP V-NAND是92.1%，236层2nd COP V-NAND是94.8% 。YMTC的232层Xtacking 3.0的VCE是 91.7%，美光232层是91%。KIOXIA 162层的VCE稍低一些，为88%。SK海力士238层共有259 个门，VCE为91.9%，仍然低於三星的236L。 ------------------------------------------------------------------------------ 看来3D NAND还是三星第一 3D NAND 200层以上的垂直单元效率三星94.8%第一断层式领先 其他都是91%左右 KIOXIA(最高只有162层)最烂只有88% 三星今年4月时宣布量产第九代V-NAND 290层 计画明年下半年推出第十代V-NAND 430层 --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 118.166.206.179 (台湾) ※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/PC_Shopping/M.1718785390.A.0F4.html ※ 编辑: madeinheaven (118.166.206.179 台湾), 06/19/2024 16:28:57 三星236层目前只有990 PRO 4TB ※ 编辑: madeinheaven (118.166.206.179 台湾), 06/19/2024 17:58:57 ※ 编辑: madeinheaven (118.166.206.179 台湾), 06/19/2024 18:03:33 长江NAND的市占率很低的属於Others 根本影响不了价格 https://i.imgur.com/wyRNGfL.jpg https://i.imgur.com/tuCN7bG.jpg ※ 编辑: madeinheaven (118.166.214.229 台湾), 06/19/2024 23:36:29