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作者 madeinheaven ()
標題 [情報] 3D NAND原廠垂直單元效率對比，哪家儲存
時間 Wed Jun 19 16:23:06 2024

3D NAND原廠垂直單元效率對比，哪家儲存效率更高？
https://www.icsmart.cn/78902/
3D NAND原厂垂直单元效率对比，哪家存储效率更高？ – 芯智讯

 

近日市場研究機構Techinsights對於三星、SK海力士/Solidigm、美光、KIOXIA/WD、YMTC
的200層以上的3D NAND Flash進行了對比分析，發現三星的垂直單元效率 (VCE，
vertical cell efficiency) 是最高的。

傳統的NAND快閃記憶體單元採用平面電晶體結構，包括控制柵極（Control Gate）和浮動
柵極（Float Gate）。通過向單元施加電壓，電子在浮動柵極中儲存和移除。

https://i.imgur.com/sCaegjK.jpg
[圖]

多年來，供應商將平面 NAND 的單元尺寸從 120nm 縮小到 1xnm 節點，使容量增加了
 100 倍。然而，當單元尺寸達到了 14nm 的極限，這意味著該技術不再可擴展，由此

NAND原廠紛紛轉向3D NAND，以實現超過 2D NAND 結構的資料密度，並能夠在更新一代的

技術節點上製造。

具體來說，平面 NAND 由帶有儲存單元的水平串組成。而在 3D NAND 中，儲存單元串被
拉伸、摺疊並以“U 形”結構垂直豎立。實際上，這些單元以垂直方式堆疊以縮放密度。
因此，3D NAND儲存單元有多個層級。


https://i.imgur.com/SPBso7E.jpg
[圖]

3D NAND的層數描述了堆疊在一起的字線（Word Line）數量。在這些字線層上切出一個垂
直柱，柱子與每條字線的交點代表一個物理單元。也就是說，每個 3D NAND 儲存單元都
類似於一個微小的圓柱形結構。每個微小單元由中間的垂直通道和結構內部的電荷層組成
，通過施加電壓，電子可以進出絕緣電荷儲存膜，然後讀取訊號。


平面 NAND 在每個節點上都減小了單元尺寸，而 3D NAND 則採用了更寬鬆的工藝，大約
在 30nm 到 50nm 之間。3D NAND 記憶體容量的擴展主要是通過新增垂直層來實現的，在
這種3D NAND結構中，單元密度會隨著堆疊中層數的增加而增加。然後，每隔一到兩年，
供應商就會從一代技術遷移到下一代技術。


根據研究資料顯示，供應商平均每代 3D NAND 都會增加 30% 至 50% 的層數。而每一代
新的晶片將會增加 10% 至 15% 的晶圓成本。這也使得NAND 的每bit成本能夠平均以每年
約20%幅度降低。


現在，超過200層的TLC NAND 產品已經逐漸成為主流，比如三星236層NAND 、SK 海力士
 238層NAND、美光 232層NAND 、YMTC 232層NAND。此外還有一些接近200層的廠商，比如
鎧俠（KIOXIA）和西部資料的 112層/162層NAND 和 Solidigm 的 144層/ 192層 (FG)

NAND。

https://i.imgur.com/OpFdFIK.jpg
[圖]
△Techinsights從 SK 海力士 2TB SSD PC811 HFS002TEM9X152N (裝置：
H25T3TDG8C-X682) 中提取了 SK 海力士 238L 512 Gb 3D NAND 晶片，該晶片尺寸為
 34.56mm2 ，位密度為 14.81 Gb/mm2 。

談到 3D NAND 單元效率，垂直單元效率 (VCE，vertical cell efficiency) 對於 NAND
單元工藝、設計、整合和裝置操作而言非常重要。

隨著堆疊的總柵極數量的增加，單元 VC（vertical cell）孔高度也會增加。為了降低
 VC 高度和縱橫比，其中一種方法是通過減少虛擬柵極（dummy gates）、通過柵極（

passing gates）和選擇柵極（select gates）的數量來提高垂直單元效率。垂直單元效

率可以用總柵極中active cell 的百分比來定義，也就是用active WL （Word Line）除
以整合的總柵極數來計算。垂直單元效率越高，工藝整合度越高，縱橫比越低，整體效率
越高。


https://i.imgur.com/z7w5Suh.jpg
https://i.imgur.com/HqPUK1Q.jpg
[圖]
 
[圖]

VCE可定義為活躍單元佔總柵極的比例，即Active WL 數量除以總整合柵極數量× 100%。
例如，一個NAND串由Active WL、通道WL（含dummy WL）和選擇器（源極/漏極）組成。若
其包含96個Active WL和總計115個柵極，則VCE為83.5%，計算方法為96/115× 100%。VCE
越高，對工藝整合越有利，能實現更低的縱橫比和更高的生產效率。


Techinsights發現，在多代 3D NAND 產品中，三星始終以最高的垂直單元效率領跑行業
。他們最新的多層V-NAND 在前幾代以高效著稱的基礎上，擁有令人印象深刻的垂直單元
效率。美光和YMTC也在其產品中展示了強勁的垂直單元效率資料，這反映出它們在減少虛
擬柵極、通過柵極和選擇柵極數量方面取得了顯著進步，從而最佳化了垂直單元效率。


https://i.imgur.com/hyM6iWx.jpg
[圖]
△3D NAND 垂直單元效率趨勢

總結來看，三星每一代產品的VCE都是最高的，比如採用單層結構的128層是94.1%，176層
COP V-NAND是92.1%，236層2nd COP V-NAND是94.8% 。YMTC的232層Xtacking 3.0的VCE是
91.7%，美光232層是91%。KIOXIA 162層的VCE稍低一些，為88%。SK海力士238層共有259
個門，VCE為91.9%，仍然低於三星的236L。

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看來3D NAND還是三星第一

3D NAND 200層以上的垂直單元效率三星94.8%第一斷層式領先

其他都是91%左右 KIOXIA(最高只有162層)最爛只有88%

三星今年4月時宣布量產第九代V-NAND 290層

計畫明年下半年推出第十代V-NAND 430層

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 118.166.206.179 (臺灣)
※ 作者: madeinheaven 2024-06-19 16:23:06
※ 文章代碼(AID): #1cSfLk3q (PC_Shopping)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/PC_Shopping/M.1718785390.A.0F4.html
推 smallreader: 還以為是海力士1F 111.254.183.69 台灣 06/19 16:23
推 yymeow: ***以前是王者，但是後來太容易出問題了就令人卻步2F 60.250.130.216 台灣 06/19 16:25
→ MrDisgrace: 開快車 也容易撞車4F 202.147.27.106 日本 06/19 16:26
推 LastAttack: 中國遙遙領先5F 223.139.188.233 台灣 06/19 16:27
※ 編輯: madeinheaven (118.166.206.179 臺灣), 06/19/2024 16:28:57
推 mrme945: 也是這幾年最常翻車的6F 111.71.212.146 台灣 06/19 16:29
推 qwe753951: 三星NAND還算穩，DRAM就輸慘了7F 59.120.18.9 台灣 06/19 16:45
→ k5648550577: 0E冷筍，我還是買日本貨、美光光、閃屌產品好些。8F 111.83.102.79 台灣 06/19 17:15
推 sam0324sam: 看不懂 所以要買三星哪個型號XD10F 112.78.71.57 台灣 06/19 17:33
三星236層目前只有990 PRO 4TB
推 pcfox: 冷筍效率也遙遙領先11F 36.231.101.54 台灣 06/19 17:39
→ Cubelia: 遙遙領先12F 114.33.128.106 台灣 06/19 17:40
※ 編輯: madeinheaven (118.166.206.179 臺灣), 06/19/2024 17:58:57
推 E7lijah: 三星會0E跟冷筍還想買?13F 27.247.130.158 台灣 06/19 18:00
※ 編輯: madeinheaven (118.166.206.179 臺灣), 06/19/2024 18:03:33
推 Kowdan: SSD一樣垃圾，冷筍牌就PASS14F 118.169.21.174 台灣 06/19 18:12
→ qazws931: 買新聞，出貨文，炒股文15F 42.73.255.198 台灣 06/19 18:31
推 chanollili: 冷筍我pass給你買16F 114.33.76.70 台灣 06/19 20:46
推 MrDisgrace: 0E留著自己慢慢買17F 114.35.67.237 台灣 06/19 20:48
推 hugh509: 技術多難無所謂，我只要穩定18F 111.82.111.204 台灣 06/19 20:52
推 Qpera: YMTC這樣強
層數跟效率都是世界一流了，韓國危險19F 211.75.74.223 台灣 06/19 20:52
→ IhateOGC: 當然是長江21F 39.15.2.243 台灣 06/19 21:01
→ Lemming: 現在905p 1.5T新蛋299.99誰要看三星?
真實良率到底多少 這麼多人壞掉出現0E22F 1.170.169.154 台灣 06/19 21:05
→ spfy: 這東西沒有負面影響喔 我以為會比較熱之類的或者良率比較低(比較不耐電)之類的？24F 27.52.65.195 台灣 06/19 21:39
推 jhangyu: 有屁用，還不是冷筍26F 59.127.175.174 台灣 06/19 22:22
→ narukaza: 原本以為對岸顆粒崛起能殺個血流成河逢27F 114.34.174.204 台灣 06/19 22:38
長江NAND的市占率很低的屬於Others 根本影響不了價格
https://i.imgur.com/wyRNGfL.jpg
https://i.imgur.com/tuCN7bG.jpg
[圖]
 
[圖]

→ eric13141230: 留給有緣人28F 223.137.195.240 台灣 06/19 22:38
→ narukaza: 低買進，結果還不是跟其他大廠一起賣那死豬價…29F 114.34.174.204 台灣 06/19 22:38
→ amos30627: SSD之前價格不是殺爛嗎
一堆人在喊沒m.2插槽了31F 101.9.196.171 台灣 06/19 22:59
※ 編輯: madeinheaven (118.166.214.229 臺灣), 06/19/2024 23:36:29
推 E7lijah: 原來美光NAND才10%上下 鎧俠都比他高33F 27.247.130.158 台灣 06/20 00:17
→ leviva: 除非它不會0E才有用34F 111.243.132.68 台灣 06/20 08:52
推 facker: 三星v6 一堆問題35F 101.10.94.32 台灣 06/20 10:16
→ saito2190: 先推才不會被發現我看不懂36F 114.137.120.205 台灣 06/20 11:32
噓 InvincibleK: Intel會說它最強,可是事實上...37F 60.248.166.67 台灣 06/20 12:47
推 balius: 到目前為止NAND確實就還無法跨過3D Xpoint的障礙，如果不是3D Xpoint強那就是NAND太廢，看哪種說法你聽起來比較順耳...38F 59.115.161.64 台灣 06/20 13:40
推 qwe78971: 美光表現比想像中還差41F 27.51.128.227 台灣 06/20 13:57

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