美光出貨全球首款 176 層 NAND，實現閃存性能和密度的重大突破

內存和存儲解決方案領先供應商 Micron Technology Inc.（美光科技股份有限公司）近日宣布已批量出貨全球首款 176 層 3D NAND 閃存，一舉刷新行業紀錄，實現閃存產品密度和性能上的重大提升。 美光全新的 176 層工藝 與先進架構共同促成了此項重大突破，使數據中心、智能邊緣平臺和移動設備等一系列存儲應用得以受益，實現性能上的巨大提升。

美光技術與產品執行副總裁 Scott DeBoer 表示：“美光的 176 層 NAND 樹立了閃存行業的新標桿，與最接近的競爭對手同類產品相比，堆疊層數多出近 40%。結合美光的 CMOS 陣列下 (CMOS-under-array) 架構，該項技術幫助美光繼續在成本方面保持行業領先優勢。”   

該款 176 層 NAND 產品采用美光第五代 3D NAND 技術和第二代替換柵極架構，是市場上最先進的 NAND 技術節點。與美光的上一代大容量 3D NAND 產品相比，176 層 NAND 將數據讀取和寫入延遲縮短了 35% 以上，極大地提高了應用的性能。[1] 美光的 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%，是滿足小尺寸應用需求的理想解決方案。

采用突破性技術，發揮閃存巨大潛力，服務多元化市場

美光執行副總裁兼首席業務官 Sumit Sadana 表示：“采用美光的 176 層 NAND 后，我們的客戶將實現突破性的產品創新。我們將在廣泛的產品組合中部署這項技術，在 NAND 應用的各個領域中實現價值，重點把握 5G、人工智能、云和智能邊緣領域的增長機會。”

美光 176 層 NAND 擁有全面設計和行業首屈一指的密度，應用廣泛，在多個行業將不可或缺，包括移動設備存儲、自動駕駛系統、車載信息娛樂以及客戶端 (PC) 和數據中心的固態硬盤 (SSD)。

美光 176 層 NAND 的服務質量 (QoS[2]) 進一步提升, 這對數據中心 SSD 的設計標準而言至關重要[3]——它能更快應對數據密集型環境和工作負載，例如數據湖、人工智能 (AI) 引擎和大數據分析。對于 5G 智能手機而言，提升的 QoS 意味著多個應用程序啟動和切換更加快速，帶來流暢、反應迅速的移動體驗，真正實現多任務處理和 5G 低延遲網絡的充分利用。

在開放式 NAND 閃存接口 (ONFI) 總線上，美光第五代 3D NAND 也實現了行業領先的 1600 MT/秒最大數據傳輸速率，比此前提升了 33%[4]。更快的 ONFI 速度意味著系統啟動更迅速、應用程序性能更出眾。在汽車應用中，這種速度將讓車載系統在發動機啟動后近乎即時地響應，從而為用戶帶來更好的體驗。

美光正與業界開發者合作，將新產品快速應用到解決方案中。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。

創新架構，實現出眾的密度和成本優勢

隨著摩爾定律逐漸逼近極限，美光在 3D NAND 領域的創新對確保行業滿足數據增長需求至關重要。為了實現這一目標，美光開創性地結合了堆棧式替換柵極架構、創新的電荷捕獲技術和 CMOS 陣列下 (CuA)[5] 技術。美光的 3D NAND 專家團隊利用專有的 CuA 技術取得了大幅進步，該技術在芯片的邏輯器件上構建了多層堆棧，將更多內存集成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，美光還將 NAND 單元技術從傳統的浮動柵極過渡到電荷捕獲，提高了未來 NAND 的可擴展性和性能。除了電荷捕獲技術，美光還采用了替換柵極架構，利用其中的高導電性金屬字線[6] 取代硅層，實現了出類拔萃的 3D NAND 性能。采用該技術后，美光將大幅度降低成本，繼續領跑業界。

通過采用這些先進技術，美光提升了產品耐用度，這將使各種寫入密集型應用特別受益，例如航空航天領域的黑匣子以及視頻監控錄像等。在移動設備存儲中，176 層 NAND 的替換柵極架構可將混合工作負載性能提高 15%[7]，從而支持超快速邊緣計算、增強型人工智能推理以及圖像顯示細膩的實時多人游戲。

供應情況

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。美光將在 2021 日歷年推出基于該技術的更多新產品。

資源

●   產品頁面： 176 層 NAND 

●   博客： 再次挑戰“不可能” - 美光出貨 176 層 NAND 

●   白皮書： 美光向下一代 3D NAND 替換柵極技術過渡 

[1]   對比數據基于美光大容量浮動柵極 96 層 NAND。如對比 128 層替換柵極 NAND，美光 176 層 NAND產品的數據讀取和寫入延遲均降低 25% 以上。

[2]   服務質量 (QoS) 特指SSD響應時間的穩定性和可預測性。

[3]   與美光96層大容量浮動柵極NAND相比，服務質量提升來自于區塊尺寸及讀取延遲波動的縮減。

[4]   提升數據來自與美光前兩代3D NAND (96層NAND和128層NAND) 最大數據傳輸速率1,200 MT/s的對比。

[5]   CMOS 即互補金屬氧化物半導體。

[6]   字線連接 NAND 內存陣列中每個存儲元件的柵極，用于選擇、編程和擦除 NAND 內存陣列中的內存單元組。

[7]   該數據源自與采用 96 層浮動柵極 NAND的美光上一代UFS3.1多芯片封裝對比。