原厂3D技术渐入佳境 2016年是3D NAND爆发元年
Helan 2015-07-03 14:582D技术再往1ynm以下发展,NAND Flash Die容量很难有明显的提升,良率也会受到影响,而且性能、成本等缺乏竞争力,3D技术开启了NAND Flash技术新时代。三星最早在2013年推出24层3D V-NAND,2014下半年在中国大陆西安新建工厂专注于量产32层MLC 3D V-NAND,2015年将32层TLC 3D V-NAND用于三星850 EVO SSD上,并计划在Q3开始投入48层3D V-NAND量产,同时规划64层3D V-NAND量产时程。为了稳固三星在技术上的领导地位,三星除了大陆西安厂,还投资150亿美金新建平泽工厂,主要用于2D 10nm工艺和3D技术的发展,预计2017年产线投入生产。
三星在3D NAND技术上领先,东芝/闪迪对外宣布将在2015下半年量产48层3D NAND,欲追上三星的步伐,而且除Fab 5二期工厂,还将Fab 2进行改建用于3D NAND量产专用,预计2016年开始投入生产;美光3D NAND预计将在2016年初量产出货,采用32层MLC架构容量可达256Gb,TLC架构更是达到384Gb,并投资40亿美金扩建新加坡的Fab 10x工厂,预估满载月产能在14万片左右,根据市场需求量,从2016年底开始以平均每年40%-50%的bit成长率增加;SK 海力士2015下半年采用36层量产3D NAND,并将在年底规划48层3D NAND量产。2015上半年东芝/闪迪、美光、SK海力士宣称将从2015下半年陆续量产3D NAND,2016年3D NAND大战将一触即发。

与2D工艺相比,3D技术具有四个明显的优势:更高的速度,更低的功耗、更长的使用寿命和更大的容量。目前三星3D技术最为成熟,与1xnm TLC工艺相比,三星32层TLC V-NAND具有更大的续航力和更低的功耗,而且三星采用32层V-NAND生产的850 Pro系列SSD已将使用寿命从标准的3年延长至10年,产品可靠性提高了3倍。更值得注意的是2D工艺目前最大可量产128Gb,256Gb量产难度较大,品质和良率不稳定,3D技术的扩展性可向48层、64层、96层TLC架构延伸性发展,2017年100层TLC堆叠可实现1Tb容量,轻松突破2D工艺最大容量的限制。


来源:三星、美光官网
虽然3D NAND在容量、性能、可靠性等方面表现突出,但是以三星目前32层TLC 3D V-NAND成本来看,仅介于2D工艺19nm TLC与16nm TLC之间,所以还没有明显的成本优势,对2015上半年市场价格也并没有造成很大的压力。随着三星48层TLC 3D NAND在下半年量产,以及东芝/闪迪、美光等3D NAND在2015年底开始陆续量产出货,将加速凸显3D NAND的成本优势,预计到2016年底3D NAND市场占有率将达20%,2018年达到40%,逐渐成为主流NAND Flash。