内存大厂美光科技 (Micron) 于 10 日宣布，全球首款 176 层 3D NAND 闪存已正式出货，借此将实现前所未有、领先业界的储存容量和效能。预计透过美光新推出的 176 层 3D NAND 闪存技术及先进架构，可大幅提高资料中心、智慧边缘运算以及手机装置等储存使用案例的应用效能。
美光指出，176 层 3D NAND 闪存是美光第五代 3D NAND 产品，以及第二代替换闸（Replacement Gate）架构，为市场上技术最先进的 NAND 节点。与上一代的高容量 3D NAND 相比，美光 176 层 3D NAND 闪存的读取延迟和写入延迟改善超过 35% ，可大幅提高应用的效能。此外，美光的 176 层 3D NAND 闪存设计精巧，采用比同业最佳竞品还要小 30% 的晶粒，是小尺寸解决方案的理想选择。美光技术与产品执行副总裁 Scott DeBoer 表示，美光的 176 层 3D NAND 闪存为业界树立了新标竿。此层数比最接近的竞争对手产品高出近 40%，而且结合美光的 CuA（CMOS-under-array）架构，该技术使美光得以维持在产业中的成本领先优势。
美光进一步指出，新推出的 176 层 3D NAND 闪存提供更好的服务品质（QoS)，此为资料中心 SSD 的关键设计标准，可以加速资料密集环境和工作负载，例如数据库、人工智能引擎、以及大数据分析等。对 5G 智能手机而言，强化的服务品质（QoS）使其能更快地在多个应用程序之间进行载入和转换，创造更流畅且快速的手机使用体验，实现真正的多工作业，并充分利用 5G 低延迟网络。
另外，美光第五代 3D NAND 产品中的 ONFI（Open NAND Flash Interface）总线，提供业界最高的资料传输率 1,600 MT/s，相较之前提升了 33%。且 ONFI 的速度提升可加快系统启动并强化应用效能。在汽车应用中，此速度将在引擎启动后立即为车载系统提供接近即时的回应时间，有助于加强使用者体验。而美光正与业界开发商展开合作，以迅速将新产品整合至解决方案中。为简化固件研发，美光的 176 层 NAND 采用一次写入算法（One-Pass Program），使整合更容易并加快上市时间。
美光强调，随着摩尔定律的放缓，美光在 3D NAND 产品上的创新对确保业界跟上不断增加的资料需求至关重要。为了实现此里程碑，美光独家结合其堆叠式替换闸架构、崭新的电荷捕捉储存方式以及 CuA（CMOS-under-array） 技术。美光 3D NAND 专家团队亦利用公司的 CuA 专利技术取得飞快的进展，在芯片逻辑上建造多层次堆叠，使更多内存能够装入更紧密的空间，并大幅度地缩小了 176 层 NAND 闪存的晶粒尺寸，进而使每个晶圆达到更高的 GB。
同时，美光透过将其 NAND 单元技术从传统的浮闸式转变为电荷捕捉式，改善未来 NAND 的可扩充性以及效能。此电荷捕捉技术结合美光的替换闸架构，并利用高导电性金属字元线（word line）代替硅层以实现 3D NAND 效能，而采用此技术的美光也将得以有效地领先业界，降低生产成本。而且，美光还透过采用这些先进技术来改善耐用性，对航空业的黑盒子和影像监控录影等密集写入的使用案例特别有益。在手机储存方面，176 层 NAND 的替换闸架构可使混合工作负载效能提高 15%，以支援超快速边缘运算、强化 AI 推论以及高清且即时的多人游戏。
美光 176 层 3D NAND 闪存目前已于美光新加坡晶圆厂量产，并透过 Crucial 消费型 SSD 产品系列向客户出货。美光预计于 2021 年度推出采用此技术的其他新产品。
(首图来源:科技新报摄)
