長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司宣布其128層QLC 3D NAND閃存（型號(hào)：X2-6070）研發(fā)成功。同時(shí)發(fā)布的還有128層512Gb TLC（3 bit/cell）規(guī)格閃存芯片（型號(hào)：X2-9060），用以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

目前，包括TLC和QLC在內(nèi)的第一批工程樣片已經(jīng)在群聯(lián)和聯(lián)蕓SSD平臺(tái)上通過(guò)驗(yàn)證，測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，預(yù)裝Win 10操作系統(tǒng)的聯(lián)蕓QLC SSD系統(tǒng)盤(pán)在開(kāi)機(jī)12-15秒后即進(jìn)入桌面顯示。

長(zhǎng)江存儲(chǔ)X2-6070 128L QLC 1.33Tb 3D NAND

刷新三項(xiàng)業(yè)界之最

X2-9060存儲(chǔ)陣列面積的利用效率超過(guò)90%（存儲(chǔ)陣列面積/芯片總面積），陣列的讀寫(xiě)速度（連續(xù)讀寫(xiě)速度、隨機(jī)讀寫(xiě)速度）和可重復(fù)擦寫(xiě)次數(shù)，均面向消費(fèi)級(jí)和企業(yè)級(jí)的主流市場(chǎng)設(shè)計(jì)。而QLC是繼TLC（3bit/cell）后3D NAND新的技術(shù)形態(tài)，具有大容量、高密度等特點(diǎn)，適合于讀取密集型應(yīng)用。作為業(yè)內(nèi)首款128層QLC規(guī)格的3D NAND閃存，X2-6070擁有業(yè)內(nèi)已知型號(hào)產(chǎn)品中的三項(xiàng)之最：最高單位面積存儲(chǔ)密度、最高I/O傳輸速度和最高單顆NAND閃存芯片容量。

每顆X2-6070 QLC閃存芯片擁有128層三維堆棧，共有超過(guò)3，665億個(gè)有效的電荷俘獲型（Charge-Trap）存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元可存儲(chǔ)4字位（bit）的數(shù)據(jù)，共提供1.33Tb的存儲(chǔ)容量。打一個(gè)形象的比喻，如果將記錄數(shù)據(jù)的0或1比喻成數(shù)字世界的小“人”，一顆長(zhǎng)江存儲(chǔ)128層QLC芯片相當(dāng)于提供3，665億個(gè)房間，每個(gè)房間住4“人”，共可容納約14，660億“人”居住，是上一代64層單顆芯片容量的5.33倍。

得益于全新升級(jí)的Xtacking2.0架構(gòu)，X2-6070和X2-9060在1.2V Vccq電壓下實(shí)現(xiàn)了1.6Gbps（Gigabits/s千兆位/秒）的數(shù)據(jù)傳輸速率，I/O讀寫(xiě)性能更強(qiáng)。而將讀寫(xiě)速度從533Mbps提升到1.6Gbps，長(zhǎng)江存儲(chǔ)只用了大約2年的時(shí)間，業(yè)界則通常需要5年以上。同時(shí)，由于外圍電路和存儲(chǔ)單元分別采用獨(dú)立的制造工藝，CMOS電路可選用更先進(jìn)的制程，允許加入對(duì)系統(tǒng)更有利的擴(kuò)展功能，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。例如這次長(zhǎng)存的研發(fā)人員就在CMOS芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)了一些額外功能模塊，能夠幫助存儲(chǔ)數(shù)據(jù)系統(tǒng)提升數(shù)據(jù)管理的性能，從而實(shí)現(xiàn)與控制器系統(tǒng)之間更好的協(xié)同。

在發(fā)展3D NAND的過(guò)程中，相關(guān)廠商通常采用兩種不同的存儲(chǔ)技術(shù)：電荷俘獲技術(shù)（CTF， Charge Trap Flash）和浮柵（FG， Floating Gate）技術(shù)。長(zhǎng)江存儲(chǔ)聯(lián)席首席技術(shù)官湯強(qiáng)對(duì)《電子工程專輯》表示，從浮柵技術(shù)轉(zhuǎn)向電荷俘獲技術(shù)目前已經(jīng)成為業(yè)界趨勢(shì)，前者所擁有的數(shù)據(jù)保持性優(yōu)勢(shì)正在被逐步縮小。而且相比之下，電荷俘獲技術(shù)的可制造性更好、成本更低，越來(lái)越多的公司轉(zhuǎn)向CT技術(shù)就說(shuō)明了這一點(diǎn)，長(zhǎng)江存儲(chǔ)也不例外。

由于QLC在數(shù)據(jù)讀取的延遲時(shí)間方面相對(duì)HDD更有優(yōu)勢(shì)，所以那些讀取比較多，寫(xiě)入比較少的應(yīng)用將會(huì)成為QLC NAND重點(diǎn)關(guān)注的市場(chǎng)，例如在線會(huì)議、在線視頻、在線教育，以及1T以上傳統(tǒng)HDD硬盤(pán)等。根據(jù)長(zhǎng)江存儲(chǔ)市場(chǎng)與銷售高級(jí)副總裁龔翊的估計(jì)，未來(lái)3-5年內(nèi)，僅HDD市場(chǎng)的替代率就將達(dá)到10%。

步子會(huì)不會(huì)邁的有些大？

作為閃存行業(yè)的新人，長(zhǎng)江存儲(chǔ)用短短3年時(shí)間實(shí)現(xiàn)了從32層到64層再到128層的跨越。這既是數(shù)千長(zhǎng)存人汗水的凝聚，也是全球產(chǎn)業(yè)鏈上下游通力協(xié)作的成果。

龔翊在接受本刊專訪時(shí)表示，32層NAND產(chǎn)品剛剛開(kāi)始量產(chǎn)的時(shí)候，長(zhǎng)存與世界主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之間的差距還比較明顯，大約落后4-5年；但到64層量產(chǎn)的時(shí)候，考慮到長(zhǎng)存64層NAND密度其實(shí)相當(dāng)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的96層，所以彼此間真正的差距只有1年。而此次128層3D NAND產(chǎn)品的推出，不但表明長(zhǎng)江存儲(chǔ)基本上已經(jīng)和業(yè)界主流處于同一水平線上，而且還在三個(gè)維度上做到了業(yè)界第一。隨著Xtacking 2.0時(shí)代的到來(lái)，長(zhǎng)江存儲(chǔ)有決心，有實(shí)力，有能力開(kāi)創(chuàng)一個(gè)嶄新的商業(yè)生態(tài)，讓合作伙伴可以充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，達(dá)到互利共贏。

“未來(lái)，公司并不會(huì)將市場(chǎng)只局限在中國(guó)，而會(huì)是全球閃存市場(chǎng)。因此在合作伙伴的選擇上，無(wú)論來(lái)自國(guó)內(nèi)還是海外，長(zhǎng)存都秉持開(kāi)放態(tài)度，甚至正在考慮進(jìn)行Xtacking技術(shù)品牌的認(rèn)證和授權(quán)，希望通過(guò)這種方式不斷地?cái)U(kuò)大生態(tài)合作伙伴的范圍?！饼忨磸?qiáng)調(diào)。

“從64層到128層，這個(gè)跨度確實(shí)比較大，肯定是包含一定風(fēng)險(xiǎn)的。但兩個(gè)有利的條件，能夠幫助我們?cè)趯?shí)現(xiàn)跨越的時(shí)候?qū)L(fēng)險(xiǎn)降到最低?！睖珡?qiáng)說(shuō)，一是Xtacking架構(gòu)，能夠?qū)MOS晶圓和存儲(chǔ)陣列晶圓進(jìn)行分開(kāi)優(yōu)化、分開(kāi)生產(chǎn)、分開(kāi)研發(fā)，隨著存儲(chǔ)密度的不斷加大，能夠很好的解決工藝復(fù)雜度和外圍電路與存儲(chǔ)單元之間的集成，最大程度的化解在堆疊過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題；二是上游工藝機(jī)臺(tái)設(shè)備市場(chǎng)在長(zhǎng)江存儲(chǔ)進(jìn)行128層研發(fā)的時(shí)候已經(jīng)比較成熟了，設(shè)備的可用性更好。

Xtacking架構(gòu)最初源自武漢新芯的CMOS圖像傳感器制造工藝，經(jīng)過(guò)不斷的技術(shù)積累，被創(chuàng)新性地應(yīng)用在NAND Flash上，逐漸形成了難度很高的鍵合架構(gòu)。為了抵御未來(lái)有可能發(fā)生的知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛，提前構(gòu)建好自己的“護(hù)城河”，目前長(zhǎng)江存儲(chǔ)已經(jīng)有超過(guò)200項(xiàng)的專利積累，每年的專利申請(qǐng)數(shù)量有大約1000項(xiàng)，同時(shí)也愿意與其他廠商進(jìn)行專利的交叉授權(quán)。

根據(jù)規(guī)劃，長(zhǎng)江存儲(chǔ)128層NAND產(chǎn)品的量產(chǎn)時(shí)間將在今年年底到2021年上半年之間，隨著產(chǎn)能和良率的逐步提升，預(yù)計(jì)2021年將實(shí)現(xiàn)10萬(wàn)片/月的產(chǎn)能。

湯強(qiáng)說(shuō)出于保密原則，他暫時(shí)還不能公布下一代產(chǎn)品的相關(guān)信息。“在研發(fā)上，我們一直秉承開(kāi)放進(jìn)取的態(tài)度，并不斷努力、加快步伐以縮短與行業(yè)領(lǐng)先者差距。我們會(huì)在綜合考慮市場(chǎng)需求、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手動(dòng)向、工藝機(jī)臺(tái)準(zhǔn)備程度等多重因素后，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整?！?/p>