中国突破闪存芯片技术瓶颈，成功攻克最先进的128层闪存

很多朋友对中国突破闪存芯片技术瓶颈，成功攻克最先进的128层闪存不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

(文章来源：网络整理)

芯片分为存储芯片和非存储芯片，其中存储芯片种类繁多，按用途可分为主存储芯片和辅助存储芯片。前者也叫内存条(内存)，可以直接和CPU交换数据，速度快，容量小，价格高。后者是外存芯片(external memory)，指除了内存和缓存以外的内存芯片。一般这种存储芯片在断电后仍能保存数据，速度慢，容量大，价格低。

最重要的内存芯片是DRAM(内存)和NAND flash(闪存)。2018年中国进口芯片3120亿美元(对中国进口额最高超过石油)，其中存储芯片占集成电路进口总值的39%，达到1230.6亿美元。在1230.6亿美元的存储芯片中，DRAM和FLASH高达百分之九十七。现在闪存技术已经发展了26年，被美国、日本、韩国的三星、东芝、美光、海力士、英特尔垄断。

这些企业掌握了内存和闪存的定价权，随意操纵价格。2010年三星等企业非法操纵闪存价格，在欧美被罚高价。目前主流的闪存技术是3D NADA，3D NAND是一种新型的闪存。通过将存储单元堆叠在一起，解决了2D或平面NAND闪存带来的限制。普通NAND是平房，所以3D NAND是高楼，建筑面积突然变大了。理论上可以无限堆叠。

层数的增加意味着对工艺和材料的要求会提高。此外，当堆叠层数增加时，存储叠层的高度也增加，但是每层的厚度在减小。每一次升级都会使栈厚1.8倍，层厚0.86倍。2016年之前，中国的存储芯片市场为零，所以很容易被国外封杀。此时，紫光集团成立长江存储，攻克闪存技术。

2016年至2017年11月，紫光集团斥资10亿美元，R&D千人团队耗时两年，成功研发出国内首款32层3D NAND存储芯片。这标志着中国存储芯片实现了0的起步。2019年5月，紫光成功研发64层堆栈闪存芯片，仅落后三星96层堆栈一代。要知道，64层堆栈3D NAND闪存将在2018年量产。

根据产品规划，三星、东芝等闪存厂商将在2020年量产128层堆栈式闪存，但紫光跳过了96层的研发，直接攻关128层闪存。2020年4月13日，长江存储科技股份有限公司宣布，旗下128层QLC 3D NAND闪存(型号：X2-6070)研发成功，已在多家控制器厂商的SSD等终端存储产品中通过验证，领先三星等企业。

长江存储X2-6070是业内首款128层QLC规格的3D NAND闪存，是业内已知型号中单位面积存储密度最高、I/O传输速度最快、单个NAND闪存芯片容量最大的闪存。同时发布了单块容量为512Gb(64GB)的128层512Gb TLC(3 bit/cell)闪存芯片(型号：X2-9060)，满足不同应用场景的需求。

根据Techinsihts的3D闪存路线图和厂商数据，三星的110层3D闪存(128、136不同级别)核心容量可以达到1 TB，美光的128层，SK海力士的128层和英特尔的144层QLC闪存也是1Tb，东芝/西部数据的112层BiCS 5技术闪存栈可以达到QLC。在容量方面，长江存储的X2-6070 QLC闪存与东芝/西部数据处于同一水平，比其他厂商高出33%。

除了容量，还要看性能。X2-6070的IO速度是1600Mbps，三星的128th闪存是1200Mbps，西部数据和东芝也是1200Mbps。其他国家IO速度没有确切数据，估计在1200Mbps左右。所以在IO性能上，长江存储的X2-6070闪存也是第一，领先于其他厂商。从技术指标上看，长江存储的X2-6070闪存是国产闪存首次进入第一梯队，同时在容量、密度、性能上领先，意义重大。

这也是中国在闪存规格上首次超越三星等内存厂商，标志着中国在闪存市场上打破了美日韩的定价权。紫光之所以能在闪存规格上与其他闪存厂商处于同一梯队，是因为紫光还开发了Xtacking结构的3D NAND闪存技术，这将为3D NAND闪存带来前所未有的I/O高性能、更高的存储密度和更短的产品上市周期。

Xtacking可用于独立处理负责数据I/O和晶圆上存储单元操作的外围电路。这种处理方法有利于选择合适的先进逻辑技术，使NAND获得更高的I/O接口速度和更多的操作功能。存储单元也将在另一个晶片上独立处理。

当两个晶片分别完成时，创新的Xtacking技术可以在一个处理步骤中通过数百万个金属过孔(垂直互连通路)将它们键合在一起，并且只会增加有限的成本。

2019年，长江存储再次升级Xtacking技术，发布了Xtacking2.0，将进一步提升NAND的吞吐量，提升系统级存储的综合性能。

当然，虽然我们在芯片市场上打破了美日韩的定价权，但是紫光还是需要增加产能来实现自给自足。紫光已量产64层堆叠式3D闪存，容量为256Gb。到2020年底，产能只有每月6万片。相比全球每月130万片左右的闪存芯片产能，今年国内闪存产能仅占3%。

三星、东芝、美光等公司今年在128级3D闪存的生产进度和产能上依然领先。目前紫光将在2021年完全赶上其他闪存厂商的产能。希望国内企业能支持我们自己的闪存芯片。此外，紫光也在攻关内存芯片。除了紫光，合肥长信也在攻关内存芯片。为了减少美国制裁的威胁，合肥长信重新设计了DRAM芯片，尽量减少使用美国制造的技术。

随着紫光集团和合肥长信的双拳出鞘，中国现在在存储芯片领域不用看西方的眼色了。在半导体领域，中国会慢慢发展，从而构建我们自己的半导体生态。（

以上知识分享希望能够帮助到大家！