64層堆棧是3D NAND的「甜蜜點」？

　　64層堆棧的3D NAND正跨越較平面NAND更具成本效益的門坎，預計將在未來18個月內成為市場主流...

　　Western Digital(WD)內存技術執行副總裁Siva Sivaram日前指出，64層堆棧的3D NAND正跨越較平面NAND更具成本效益的門坎。

　　在最近接受《EE Times》的訪問中，Siva Sivaram將64層3D NAND定義為一種「開創性技術」(seminal technology)，可望應用于WD逾50種產品線。 他預計今年WD約有一半的產品線都將采用3D NAND，其中有75%都是64層3D NAND。 「64層是我們認為具有2D NAND成本競爭力的起點。 」

　　WD日前發布據稱是首款采用64層3D NAND技術打造的客戶端固態硬盤(SSD)。 WD Blue 3D NAND SATA SSD針對的是DIY玩家、經銷商和系統制造商，而SanDisk Ultra 3D SSD則針對想要提升PC效能的游戲與創意玩家。 Sivaram說，64層3D NAND最初主要應用在高階消費裝置，并逐漸擴展至下游的行動裝置與嵌入式系統，最后才是企業應用。 Sivaram說：「企業需要更長的時間才會開始導入。 」

　　WD認為64層3D NAND將從游戲與繪圖密集型PC用SSD等高階消費裝置開始，逐漸擴展至廣泛的產品應用。

　　對于WD而言，64層3D NAND目前已經比其最佳的2D NAND更便宜了。 Sivaram表示：「雖然不是每一家廠商都在做能做到64層3D NAND，但都能迅速地導入大家的進度都很快。 」WD已經為其零售市場限量生產了48層3D NAND，但該技術尚稱不上是成熟的節點，而32層也只是在內部實現，「這是一個必經的學習步驟，」他說。

　　他說，15nm 2D NAND是一種「極其活躍」的微影技術。 「而當你采用3D NAND，線距會變得較寬松，它就不需要像15nm技術那樣仰賴微影技術了。 」

　　然而，以所需要的新工具以及制造技術的觀點來看，3D NAND仍十分昂貴。 Sivaram表示，64層恰好位于獲得更多位以平衡成本增加的交叉點。 「但即使是64層，每單元3位是基本要求，」他說，「只要恰當地以每單元3位打造，就會比其他架構更便宜。 」

　　Sivaram表示，64層3D NAND將在未來18個月內成為市場主流。 他并指出，WD自去年此時即已開始提供樣品了。 他并不愿討論WD與東芝(Toshiba)之間不確定的未來關系是否會影響其3D NAND的生產，也未詳細說明公司在64層3D NAND之后的開發藍圖。

　　Objective Analysis首席分析師Jim Handy表示，3D NAND的下一步可能就是字符串堆棧(string stacking)。 這是指將單獨的3D NAND組件彼此層層堆棧在一起，而無論它是32、48或64層，共同打造96或128層的堆棧。 他說，「理論上，它可能需要64層的倍數，但目前還不知道能達到什么程度。 」

　　Handy說，隨著堆棧的層數增加，深寬比也是如此，使得準確蝕刻孔徑變得更加困難。 Sivaram說：「此外，還有其他的問題，但深寬比的問題才真正令人煩惱。 」

　　String stacking技術則可實現一連串深寬比為60的孔徑，取代單個120或240深寬比的孔洞。 「每個人都想知道的是何時才具有足夠的經濟效益，得以從3D NAND過渡到其他替代技術。 」

　　自從SanDisk說ReRAM將在三個世代后取代NAND，時間已經過了近十年。 Handy補充說：「但如今每個人都在出貨第三代3D NAND，并出樣第四代產品。 3D NAND存在的時間可能比原先的預期更長久。 」

　　16nm 128Gb TLC平面NAND以及32層TLC 384Gb 3D NAND的比較 (來源：Objective Analysis)

　　他說，層數增加的速度也比預期的更快。 「尤其是低層數組件無法符合成本目標的事實，使得層數增加的速度更快。 3D NAND的重點就在于它應該比平面更便宜，而較低層數的組件則否。 」Handy指出，WD和美光(Micron)積極投入生產顯示，他們已為其3D NAND創造了獲利途徑。 而三星(Samsung)是否采用與WD、美光一樣的技術打造其 3D NAND，目前并不得而知。

　　Handy預測，大約要到2018年中期，3D NAND才能真正達到成本和量產目標。 「多年來，我們一直這么認為。 但3D NAND仍然未能實現其成本目標，也還不足以進行量產。 預計還得等到更有利可圖才行。 」

　　此外，Handy認為，即使東芝3D NAND業務的所有權變化，也不會改變太多的市場樣貌。 「盡管名稱改變了，但市場上仍然是那些廠商。 」無論如何，WD仍將采用SanDisk/東芝的技術制造閃存，「問題是在誰從中獲利? 」