長江存儲宣布Xstacking 2.0堆棧技術國產高性能第三代閃存
今天紫光旗下的長江存儲邁出了國產閃存的重要一步,已經開始量產64層堆棧的3D閃存,基於長江存儲研發的Xstacking技術,核心容量256Gb。除了64層3D閃存量產之外,長江存儲今天還宣布了另外一個重要消息,那就是Xstacking 2.0堆棧技術。
該技術將在長江存儲第三代3D閃存(第一代是32層,小量生產,目前量產的64層是第二代)上,相關技術將在即將召開的IC China 2019會議上公佈。
隨著3D閃存堆棧層數的提高,面臨的一大挑戰就是外圍IO電路不斷增長,擠占閃存核心的容量,通常IO外圍電路要占到20-30%的面積,隨著堆棧層數提升到128層或者更高,外圍電路佔比可能高達50%,所以減少這部分電路的面積就成為3D閃存的一個重要考驗。
長江存儲的Xstacking技術是基於武漢新芯科技的CIS傳感器芯片上開發的堆棧技術,它把外圍電路置於存儲單元之上,外圍電路和存儲單元是2片晶圓,2顆裸芯片的大小是一樣的,這就意味著其CMOS可用面積遠大於其他傳統3D NAND架構,從而實現更高的存儲密度。
不僅是提高容量利用率,基於該技術節省出來的CMOS部分,除了控制電路,也為引入NAND外圍電路的創新功能以實現NAND閃存的定制化提供了無限可能。
根據紫光的信息,Xtacking可實現在兩片獨立的晶圓上分別加工外圍電路和存儲單元,這樣有利於選擇更先進的製造工藝。當兩片晶圓各自完工後,創新的Xtacking技術只需一個處理步驟就可通過數十億根垂直互聯通道(VIA)將兩片晶圓鍵合。
相比傳統3D NAND閃存架構,Xtacking可帶來更快的I/O傳輸速度、更高的存儲密度和更短的產品上市週期。
目前,世界上最快的3D NAND I/O速度的目標值是1.4Gbps,而大多數NAND供應商僅能供應1.0 Gbps或更低的速度。利用Xtacking技術我們有望大幅提升NAND I/O速度到3.0Gbps,與DRAM DDR4的I/O速度相當。
根據官方消息,現在基於Xstacking堆棧技術的64層閃存主要用於固態硬盤、UFS等產品,以滿足數據中心,以及企業級服務器、個人電腦和移動設備製造商的需求。基於Xstacking 2.0技術的第三代閃存被廣泛應用於數據中心,企業級服務器、個人電腦和移動設備等領域,並將開啟高性能、定制化NAND解決方案的全新篇章,整體上定位更高一些。
由於詳細資料還缺公開,現在還不能確定Xstacking 2.0技術的第三代閃存到底是多少層的,不過從之前的爆料來看,長江存儲準備在2020年縮短與三星、東芝等公司的技術差距,所以會跳過96層,直接進入128層堆棧閃存,這樣明年量產的話就能接近國際先進水平了。