3D NAND固態硬碟的發展前景

2017年至今，固態硬碟的價格依然在漲，一個很重要的原因就是，各大廠家正在經歷2D轉型3D時期。

那麼3D NAND快閃記憶體究竟是什麼？和2D 相比又有哪些區別呢？3 D NAND缺貨的形勢什麼時候能獲得緩解？

什麼是3D NAND快閃記憶體？與2D NAND的區別在哪？

▲從2D NAND到3D NAND就像平房到高樓大廈

之前見過的快閃記憶體多屬於Planar NAND平面快閃記憶體，也叫有2D NAND或者直接不提2D的，而3D快閃記憶體，顧名思義，就是它是立體堆疊的，Intel之前用蓋樓為例介紹了3D NAND，普通NAND是平房，那麼3D NAND就是高樓大廈，建築面積一下子就多起來了，理論上可以無線堆疊。

▲3D NAND與2D NAND區別

3D NAND快閃記憶體也不再是簡單的平面內存堆棧，這只是其中的一種，還有VC垂直通道、VG垂直柵極等兩種結構。

3D NAND快閃記憶體有什麼優勢？

NAND快閃記憶體的製程工藝是雙刃劍，容量提升、成本降低的同時可靠性及性能都在下降，因為工藝越先進，NAND的氧化層越薄，可靠性也越差，廠商就需要採取額外的手段來彌補，但這又會提高成本，以致於達到某個點之後製程工藝已經無法帶來優勢了。

相比之下，3D NAND解決問題的思路就不一樣了，為了提高NAND的容量、降低成本，廠商不需要費勁心思去提高製程工藝了，轉而堆疊更多的層數就可以了，這樣一來3D NAND快閃記憶體的容量、性能、可靠性都有了保證了。

3D NAND究竟遇到了什麼障礙？

英特爾，美光，三星，SK海力士以及東芝/西部數據等廠商仍在市場上銷售傳統的平面NAND，但這個技術在目前的1xnm節點下將很快達到物理極限。

所以這些供應商在銷售傳統平面產品的同時，一直在致力於開發一種稱之為3D NAND的新一代存儲技術，它可以被廣泛地應用於智慧型手機和固態存儲驅動器（SSD）。

預計3D NAND技術將在年底成為主流，比預期的大約晚了兩到三年。

事實證明，3D NAND比以前想像的更難製造。

與2D結構的平面NAND不同，3D NAND類似於一座垂直的摩天大樓，其中水平層被堆疊起來，然後使用微小的垂直通道進行連接。

供應商正在出貨的是其上一代3D NAND產品，包括32層和48層產品。

但向下一代64層或72層3D NAND產品的過渡則相對困難。

在發方面，供應商正在致力開發下一代產品，即96層和128層3D NAND。

這些產品的複雜性可能會迫使供應商在下面兩條路徑里做出選擇，儘管這是一個艱難的選擇。

一個是等比例縮小3D NAND單元，這是具有挑戰性的。

另一種是堆疊技術，這意味著要增加成本。

但無論哪種路徑，3D NAND節點的過渡可能會延長一年到兩年。

明年3D NAND缺貨形勢有望緩解？

眼下，各大存儲晶片廠商加速3D NAND 布署。

2017下半年三星、美光、SK海力士、東芝、西部數據等64層/72層3D NAND紛紛進入量產，擴產計劃也部分將於2018年開出產能。

不僅如此，國內長江存儲的3D NAND 也將在2018年進入量產，可以說，3D NAND正加速替代2D NAND成為市場主流。

明年的SSD缺貨形勢能否得到緩解，這時間會給我們一個結果。

但是，可以看到，NAND Flash從SLC發展到MLC，再到TLC成為主流，現在又向3D NAND發展，NAND技術的演變對主控廠商的技術更新換代起了很強的推動作用。