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太強了!國際大廠3D NAND明年將達176層,國產QLC躋身第一梯隊!

Carol Li ? 來源:電子發燒友網 ? 作者:李彎彎 ? 2020-10-20 07:41 ? 次閱讀

電子發燒友網報道(文/李彎彎)在半導體行業的存儲芯片細分領域,最常被提到的是NAND Flash、NOR Flash、DRAM,其中NAND Flash約占存儲細分領域的44%。
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今年8月,IC Insights在一份報告中預測到,NAND 今年有望成為第二大IC市場,銷售額達560億美元,增長27%,在33種IC產品類別中,增長最為強勁。
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NAND Flash在智能手機中的eMMC、UFS,以及消費級SSD和企業級SSD中都會用到,應用領域主要包括數據中心、消費電子、移動通信、汽車及工業領域。
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近幾年,NAND Flash在3D 堆疊和QLC技術上發展迅速,當前100層+3D NAND和QLC被認為是最新技術,不少廠商已經突破100層+,并且正在向更高層數推進,也有很多廠商已經推出幾代QLC NAND,并在SSD中規模應用。
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176層3D NAND預計明年4月量產

從全球范圍來看,NAND Flash廠商主要有三星、鎧俠、美光、英特爾、西部數據、SK海力士,以及中國臺灣地區的旺宏,以及國內的長江存儲、兆易創新、東芯半導體、北京君正(收購北京矽成)、南京揚賀揚微電子。
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目前三星、鎧俠、美光、英特爾、西部數據、SK海力士、長江存儲已經推出或量產3D NAND產品。128層是目前已經量產的最高層數,三星、SK海力士已經實現量產。
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美光公司在今年二季度財報電話會議中表示,公司即將開始基于全新 RG 架構的第四代 3D NAND 存儲器(128層)的量產工作,按計劃將于2020 Q3 開始生產,Q4 向客戶發貨。
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值得關注的是,國產領先NAND Flash廠商長江存儲也已于今年4月份發布128層3D NAND產品,并將于今年年底或明年年初量產128層3D NAND。
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與2D NAND 相比,3D NAND 能夠實現更高的容量和性能、更低的功耗和成本,因此提高3D NAND 層數,產品的容量和性能將更高,這也是為什么眾多廠商都在積極研發和推出更高層數的3D NAND產品。
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除了已經量產的128層3D NAND,英特爾預計將在今年年底實現更高層數144層產品的量產,另外三星正在開發176層第七代V-NAND,計劃明年4月實現量產,SK 海力士也正在進行176層3D NAND的研發。
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QLC SSD未來市場增量將非??捎^

NAND可分為SLC、MLC、TLC、QLC,QLC是繼SLC、MLC、TLC之后3D NAND的又一新技術形態,具有大容量、高密度等特點,適合于讀取密集型應用。
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圖片來自網絡

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SLC、MLC、TLC、QLC有哪些區別?如上圖所示,SLC(Single-Level Cell)每個Cell單元存儲1bit信息,只有0、1兩種電壓變化,優點是壽命長、性能強,缺點是容量低、成本高。

MLC(Multi-Level Cell)每個cell單元存儲2bit信息,電壓控制比SLC復雜,有00,01,10,11四種變化,寫入性能、可靠性降低,壽命較SLC低。

TLC(Trinary-Level Cell)每個cell單元存儲3bit信息,電壓從000到001有8種變化,容量比MLC增加1/3,成本更低,但是架構更復雜,寫入速度慢,壽命相對而言較MLC更低。
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QLC(Quad-Level Cell)每個cell單元存儲4bit信息,電壓有16種變化,其最大的優點是容量能增加33%,缺點是寫入性能、壽命與TLC相比會進一步降低。
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性能、壽命相比之下都較低,為什么廠商還是積極推出QLC產品,閃存和SSD領域知名市場研究公司Forward Insights創始人兼首席分析師Gregory Wong此前談到,QLC降低了NAND閃存單位字節(Byte)的成本,更適合作大容量存儲介質。?隨著主流消費類SSD容量邁入512GB及以上,QLC SSD未來市場增量將非??捎^。
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Gregory認為,與傳統HDD相比,QLC SSD更具性能優勢。在企業級領域,QLC SSD將為服務器和數據中心帶來更低的讀延遲,使其更適用于AI計算、機器學習、實時分析和大數據中的讀取密集型應用。在消費類領域,QLC將率先在大容量U盤,閃存卡和SSD中普及。
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目前已經有多家廠商陸續推出不同層數的3D QLC NAND,當前在SSD中使用的基本上市96層的3D QLC NAND,其中西部數據/鎧俠已經推出112層3D QLC NAND,預計2020下半年大規模生產,長江存儲已經推出128層QLC NAND,預計今年底或明年初量產。
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英特爾最早于2017年推出了64 層 QLC NAND,2019年該公司又推出96層QLC NAND,預計今年年底推出的144層 3D NAND也將采用QLC技術。英特爾已經將QLC大規模應用在SSD中,據報道,截至今年2月,英特爾大連工廠共生產了1000萬塊QLC SSD。
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美光之前與英特爾共同研發QLC NAND,并于2018年宣布64層3D QLC NAND產品開始生產和出貨,隨后美光還發布了Micron 5210 ION固態硬盤,是全球首款QLC NAND SSD,相比TLC NAND提供的位密度提高33%。2020年5月,美光推出了兩款SSD,其中一款2210 SSD就采用了是96層 3D QLC NAND。
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三星2019年在自己研發的860 QVO固態硬盤,嵌入一顆容量高達1TB的V-NAND QLC顆粒,2020年7月,三星發布了新款870 QVO SSD,采用其第二代 QLC 閃存,92層堆疊,可提供最高 560 MB/s 和 530 MB/s 的順序讀取和寫入速度。
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西部數據與愷俠合作于2017年研發了64層3D QLC,2018年中,西部數據推出新的96層,密度為1.33Tb的3D QLC,2019年11月,該公司宣布其基于96層3D QLC顆粒的產品在2019年第三季度開始出貨。2020年2月,西部數據宣布已經與合作伙伴鎧俠成功研發出第五代3D NAND技術BiCS5,采用112層堆疊,BiCS5架構主要基于TLC和QLC技術,將在2020年下半年大規模生產。
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長江存儲今年四月份首次推出QLC?3D NAND,不過值得關注的是,長江存儲推出的這款QLC?3D NAND是128層的,是目前推出的QLC?3D NAND產品中層數最高的產品,長江存儲表示,該產品已在多家控制器廠商SSD等終端存儲產品上通過驗證,預計今年底或者明年初量產。
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小結

近幾年NAND Flash的價格波動也相當大,2019年上半年,因為市場需求低迷,消費類NAND Flash價格大跌30%以上,后來價格也是反復。
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今年第一季度因為疫情原因,供貨緊張,其價格漲幅超過30%,隨后NAND市場一直呈現下跌趨勢,據TrendForce最新預測,智能手機市場需求疲軟,服務器需求沒有復蘇跡象,預計第四季度價格將會持續下降,季跌幅約為10%。
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不過不管是從短期還是長期來看,更高層數和QLC技術帶來的更大容量和更低成本,將更有助于廠商獲得更多市場機會。
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求助下面這是什么錯誤

怎么在S3C2410上移植yaffs2文件系統?

當然如果你的NAND FLASH只是512+16B的,可以只移植yaffs,因為即使你移植了yaffs2,它也會自動選擇掛載yaffs1的。...
發表于 03-18 07:11 ? 450次 閱讀
怎么在S3C2410上移植yaffs2文件系統?

i.mx287 USB固件燒寫到NAND Flash失敗

板子是自己畫的,原理參照周立功I.MX287的工控板。 CPU芯片型號是:MCIMX287CVM4B   ;  &n...
發表于 12-18 10:23 ? 1100次 閱讀
i.mx287 USB固件燒寫到NAND Flash失敗

ClearNAND閃存的功能怎么改善?

自問世以來,NAND閃存對ECC(糾錯碼)糾錯能力的要求越來越高。雖然這不是一個新問題,但是支持最新的多層單元(MLC)架構...
發表于 11-11 07:52 ? 447次 閱讀
ClearNAND閃存的功能怎么改善?
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