有朋友问存储极客,3D闪存是不是比较“高级”?为什么翻开几乎每个固态硬盘的宣传页,你都能看到关于3D闪存的介绍?今天存储极客就为大家解答这些问题。

东芝在2007年提出了3D闪存,并在后来将其命名为BiCS闪存。实际上关于3D闪存,三星也有自己的叫法:V-NAND,另外两家闪存原厂美光和Hynix则比较不讲究,没有为自己的3D闪存单独命名。

不同厂商3D闪存拥有自己的发展代系,比如三星目前发展到了第五代V-NAND,而东芝已经量产的是BiCS4:虽然4比5小,但二者皆为9X层3D堆叠技术,属于同代工艺。东芝的BiCS4甚至还要在具体堆叠层数(96层)上比三星(92层)更高一些,并且BiCS4的单die容量512Gb也比三星的256Gb高出一倍。

3D闪存降低每GB容量成本

如果从这项技术的出发点来看,它的出现一点也不高级:为了降低成本。半导体制造最直接的成本就是晶圆成本,目标是在同等大小的晶圆上制作出更多的芯片出来。

过去平面闪存通过制程微缩来达到这个目的,但后来人们发现平面闪存无法再缩小半间距了:电子数量同步缩减导致它无法稳定地存储数据。

既然半间距无法缩小,东芝设想出了将闪存单元改为立体堆叠结构,这样在同等晶圆面积上就能提供更高的存储容量,于是就有了BiCS 3D闪存。

到现在为止,3D闪存已经成为闪存中的主流形态。像TR200这样的入门级SATA固态硬盘也享受到了3D闪存带来的容量增长红利。观察TR200 480GB的京东价格历史你还会发现,现在相比一年前的价格足足降低了一半。

3D闪存让硬盘更紧凑

当前主流的64层3D闪存不仅在堆叠层数上增长,还通过改进蚀刻工艺将3D NAND器件中的字线“阶梯”部分的宽度缩小了45%,由此得到了更高的闪存阵列效率。

制造出的3D闪存芯片再通过叠die的方式,可将多个芯片集中封装为一个颗粒,再同等空间内实现更高的存储容量。

除了智能手机能之外,以东芝RC100为代表的单芯片迷你NVMe固态硬盘也从增长的存储密度当中受益,融合了主控和闪存的单个颗粒内就能提供高达480GB的存储空间。

总结来说,3D闪存的出现一方面降低了每GB容量价格,另一方面又给更高的存储容量带来了可能。正是这些优势使得3D闪存在固态硬盘中快速得到了普及。

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