看着手里不到芝麻粒大小的芯片,程卫华或许想起了多年前中国存储芯片市场被国际巨头垄断的窘境,如今这里却容纳了3665亿个存储单元。
长江存储联席首席技术官程卫华和他的团队,在2019年宣布量产基于Xtacking®架构的64层256Gb TLC 紫光3D NAND闪存时,可能没料到这颗芯片会成为一个转折点-3。

这款产品不仅是中国自主研发生产的首款64层3D NAND闪存,更是全球首款基于Xtacking®架构设计并实现量产的闪存产品-3。

从平面到立体的技术飞跃,改变了中国存储产业的命运。过去人们使用的存储芯片是平面的,相当于地面停车场,而三维闪存芯片则是立体的,就像是立体停车场-3。
同样的“占地面积”之下,立体芯片能够容纳更多倍数据量-3。
2018年底,长江存储第一代32层三维闪存产品量产-3。那时候的32层芯片在微观世界里就像是一栋32层的楼房,如果换算成一栋楼里的“房间”,足足有640亿个“房间”之多-3。
如今64层芯片“大楼”,可以容纳的“数据房间”或将以几何级数增长-3。
Xtacking®架构的诞生,让中国存储芯片设计走向了世界前沿。这个架构看上去就像一个由无数根罗马柱支撑起的宫殿,能够在两片独立的晶圆上分别加工外围电路和存储单元-3。
当两片晶圆各自完工后,Xtacking®技术只需一个处理步骤,就可通过数十亿根垂直互联通道将两片晶圆键合-3。
相比传统3D NAND闪存架构,Xtacking®可带来更快的传输速度、更高的存储密度,使芯片面积可减少约25%-9。该架构引入批量生产后,能显著提升产品性能,缩短开发周期和生产制造周期-3。
短短几年间,中国3D NAND闪存技术实现了从跟跑到并跑的跨越。2019年9月,长江存储基于Xtacking®架构的64层三维闪存芯片量产-5。
随着自主Xtacking®架构全面升级至2.0,进一步释放了三维闪存的潜能,128层QLC闪存芯片才得以快速突破-5。
2020年8月,长江存储128层QLC 3D NAND闪存芯片在第八届中国电子信息博览会上亮相并获得“中国电子信息博览会金奖”-5。这颗存储芯片不到芝麻大小,却拥有3665亿个存储单元-5。
技术突破必须转化为实际产品,才能发挥真正价值。紫光集团旗下企业已经开始将长江存储的3D NAND闪存技术应用于实际产品中。
紫光闪芯发布的新一代企业级SATA SSD产品系列E1200就采用了3D TLC NAND搭配智能磨损均衡技术-1。
这款产品实测顺序读取性能550MB/s,顺序写入性能530MB/s,随机读取性能突破95K IOPS-1。通过端到端数据路径保护、LDPC纠错算法,其不可纠错位比率低于1e-17,产品平均失效间隔时间可达250万小时-1。
从技术到市场,中国3D NAND闪存正在开辟自己的道路。长江存储与新华三集团的合作,标志着紫光3D NAND闪存开始进入主流服务器市场-9。
新华三将长江存储的3D NAND芯片产品融入服务器产品之中,进一步加速了服务器的自主创新之路-9。
这种合作模式不仅推动了国内领先的研发技术和存储芯片引入到服务器产品中,也促进了优秀自主创新方案的落地生根,更好地满足企业对高速、大容量存储解决方案的需求-9。
当基于Xtacking®2.0架构的下一代紫光3D NAND闪存准备进入数据中心和企业级服务器时,中国存储产业的面貌已焕然一新-9。
从武汉光谷研发实验室中那些不到芝麻粒大小的芯片开始,一条连接设计、制造、封装测试到最终产品的完整产业链已经成型,3665亿个存储单元正在等待被写入、读取和传输,承载着数字中国的记忆与未来。