国产闪存威武!技术性能追上世界领跑厂商,可与三星镁光比肩

说到国内自主研发的芯片,其中发展最快的可能要算存储芯片,特别是紫光集团旗下的公司,在内存DRAM以及闪存NAND芯片部分,都已经有上市的产品。当然这其中比较突出的还是长江存储的NAND闪存芯片,目前市面上已经有多家存储公司采用长江存储的闪存芯片打造固态硬盘,而且性能部分并不输给海外品牌的闪存。

提到长江存储,这家公司早在2018年就宣布推出自家Xtacking架构3D闪存,不过当时还是32层堆叠,在国际上技术不算领先。不过到了今时今日,长江存储已经可以推出128层堆叠的闪存颗粒,效率和技术提升之快,的确让人有一些吃惊。而且更关键的是,长江存储的128层堆叠闪存颗粒,目前市面上已经有成品固态硬盘销售,将好的技术商业化,这显然对国内公司而言,更有意义。

之前国内存储公司阿斯加特推出了一款名为AN4的NVME SSD,采用PCI-E 4.0×4的接口,采用的就是长江存储的128层堆叠闪存颗粒,读取速度最高达到了7500MB/s,而写入速度也能达到5500MB/s。尽管这款产品的产能和良率都还算不上太好,但仅从性能上来看,国产的闪存颗粒,完全不输给国外的闪存颗粒,由此也算见证了长江存储的技术实力。

目前长江存储的128层堆叠的闪存颗粒有两款型号,分别是X2-6070以及X2-9060,前者虽然采用的是QLC颗粒,但拥有目前业界已知最大单位面积存储密度、最高I/O传输速度以及最高单颗NAND存储芯片容量;后者则是目前主流的3D TLC颗粒,也就是目前用于民用市场固态硬盘产品所采用的颗粒,比如阿斯加特的AN4就使用的X2-9060这款闪存颗粒。

从技术角度来看,长江存储的128层堆叠产品采用的Xtacking架构已经升级到了2.0,可进一步释放3D闪存的性能,其基于电荷俘获型(Charge-Trap)存储技术,可在1.2V Vccq电压下实现1.6Gbps的数据传输速率。日前也有一些海外媒体购买阿斯加特的AN4固态硬盘进行拆解,并借此对长江存储的128层堆叠TLC颗粒进行分析。

AN4 1TB SSD采用了长江存储128层堆叠的512Gb TLC芯片,尺寸为60.42平方毫米,位密度增加到8.48 Gb/平方毫米,相比使用第一代Xtacking 1.0技术的芯片提高了92%。长江存储Xtacking混合键合技术使用了两片晶圆来集成3D NAND器件,因此可以找到两个核心,一个用于NAND阵列芯片,另一个用于CMOS外围芯片。其单元结构是由两个层板组成,通过层板接口缓冲层连接,与铠侠的112层堆叠的BiCS 3D NAND闪存在结构上的工艺相同。

虽然现在三星、镁光、海力士也有128层堆叠的闪存颗粒,但从密度来看,长江存储的裸片尺寸更小,密度也更高,很显然拥有更出色的工艺。所以海外媒体也认为长江存储的128层堆叠工艺无论在容量、位密度还是I/O速度方面,都足以和其他一线闪存公司的产品竞争,在技术上已赶上其他像三星、镁光这样的行业领跑者。

当然就像我们以前说过的那样,尽管在技术上已经追了上来,但是国内存储公司的生产规模相比海外这些一流厂商,还是有很大的差距,这在商业上会比较吃亏。阿斯加特在生产了一批AN4后,就没有后续出货量跟上,现在更是全网下架了这款产品,很大原因也是产品的供应跟不上,这其中和长江存储的出货量有限不无关系。

当然生产规模我们可以慢慢提升,长江存储在技术上的突破依然值得国人欣喜,毕竟在存储领域,国产芯片在技术和性能上毫不逊色于三星、镁光这样的顶级大厂,之前还是比较少见的。未来我们也希望有更多长江存储这样的厂商,能为消费者提供性能出色的产品,只有这样我们自己的半导体事业才能快速地发展下去。

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