现在,三星、SKhynix、KIOIXA和西部数据(WD)等其他领先的3DNAND厂商已经完成了风险产品阶段,并刚刚进入大批量产品阶段,SSD应用的良率更高。162L/176LTLC芯片具有512Gb或1Tb内存容量,可用于UFS(移动)或cSSD/eSSD产品(例如SKhynixPlatinumP41PCIeNVMeGen4SSD)的TLC或QLC操作。 美光去年领先于其他厂商发布了176L3DNAND产品,而其他厂商似乎在NAND供应不足的市场气氛中平息了呼吸。关于芯片的性能,所有162L/176L3DNAND芯片看起来都相当有竞争力。例如,芯片的程序吞吐量为40~50μs,平均读取时间(tR)为160~184MB/s。 再次,美光首先展示了176LCTFCuA3DNAND芯片,195T用于512GbTLC。与之前的128L512GbTLC芯片(7.755Gb/mm²)相比,通过大幅缩小芯片尺寸,512GbTLC芯片的位密度达到10.273Gb/mm²。 2-deck结构(88L+88L)已用于垂直NAND串集成,仅与Intel除外(144LFGCuA的3-deck结构)。对于三星来说,512Gb176LTLC芯片将是第一代Cell-on-Periphery、COP(CuA)、TCATV7V-NAND,接下来的1Tb238LTLC产品将是第二代COPTCATV8V-NAND.虽然三星176LTLC芯片的位密度(8.5Gb/mm²)比SKhynix512Gb176LV74DPUCNAND(10.8Gb/mm²)和KIOXIA/WD1Tb162LCuABiCS6NAND(10.4Gb/mm²),预计三星238LTLC裸片将增加到11.5Gb/mm²。 即使是238L,三星也将保留2层结构,这是三星在3DNAND技术方面的优势之一。162LBiCS63DNAND将是铠侠/WD第一款采用CuA概念的产品。 表1.即将推出的新型3DTLCNAND芯片比较;三星176L和238L、SK海力士176L、KIOXIA/WD162L(来源:ISSCC2021、ISSCC2022) 未来如何增加3DNAND的存储容量? 尽管业界已经超越了具有CuA(或PUC或COP或Xtacking)概念的128堆叠WL结构,但3DNAND存储设备现在面临许多挑战,例如减少单元串电流、增加工艺吞吐量、工艺不均匀性、缺陷、寄生负载增加、外围面积减少、WL通道电容增加、RC延迟变化、WL上升时间和单元间干扰增加,以及读/写速度降低。 此外,3DNAND产品也需要高带宽。为了应对和克服上述挑战,NAND厂商已成功开发并应用了新的创新和技术,用于即将推出的176L/238LNAND存储设备,例如: 三星176LTLCV7V-NAND 三星第一代COP结构 2步BL强制(TBF)、2步BL/WL强制(TBWF)以最小化电池Vt变化 MIM垂直电容(电荷泵,CP)最大限度地提高电源效率并减少CP面积 通过LTT或CTT接口切换DDR5.0 三星238LTLCV8V-NAND 三星第2代COP结构 2层集成 偏移消除感应锁存器(OCSL)方案以改善V行程偏移 四组无干扰读取(Q-IFR)方案以减少单元耦合(Vtshift@Read) 用于降低CSL噪声的CSL噪声跟踪(CSL补偿)方案 代码自适应直流保持以减少tCS(建立时间)和功耗 切换DDR5.0接口 SK海力士176LTLCV74DPUC SKhynix的第3代4DPUCNAND结构 12级页面缓冲区(PB) 1:1PB到缓存连接总线(PBUS) 具有半平面激活的居中X解码器(XDEC) 新的字符串提升(未选择的字符串提升方案) 自适应WL过载(OVD) 用于可变级和频率电荷泵的本地泵升压 铠侠/WD162LTLCBiCS6 铠侠/WD第一代CuABiCS和第六代BiCS 异步独立平面读取(AIPR)技术 新的增强传感(SENIsolation)方案 IO占空比校正(IO-DCC)方案 用于逻辑电路的新扫描链(测试) |
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