数百层的存储单元在指甲盖大小的芯片上垂直堆叠,海力士这次把存储芯片盖成了摩天大楼,而你可能在明年就能用上它。
听到“321层”这个词,你可能以为这是某个新兴的豪华公寓项目,但实际上,这栋“摩天大楼”是在你未来手机或电脑里的一个小小芯片上。SK海力士已经量产了全球首个超过300层的3D NAND闪存芯片,单颗容量达到1Tb-4。

存储芯片的世界里,增加层数就像是给城市加盖摩天大楼。当大家都在200多层徘徊的时候,海力士这家公司“嗖”地一下把楼盖到了321层-1。

他们推出的这个321层3D NAND闪存,采用的是QLC技术,每个存储单元能存放4比特数据-1。这也就意味着,同样大小的芯片能塞下更多数据。
说实在的,我以前也觉得这些技术参数离我们普通用户太远了,但后来想明白了——层数越高,同等体积下能存储的照片、视频和文件就越多,而且速度还可能更快。这就像你住的小区本来只有平房,突然盖起了高楼,能住的人多了,电梯也更快了。
别以为这只是数字游戏,这项技术带来的实际提升相当可观:数据传输速度提升了一倍,写入速度提高56%,读取性能提升18%,而写入功耗效率还改善了超过23%-1。
闪存芯片这玩意儿,堆叠层数越多,制造难度就越大,就像搭积木搭得太高容易倒一样。当层数超过300层,传统的制造方法就遇到了瓶颈-9。
海力士3D NAND面临的挑战在于,他们需要在300层这个节点就引入混合键合技术。这本来是业界普遍认为要到400层之后才会采用的技术-9。说实在的,海力士这次有点“被逼上梁山”的感觉。
竞争对手们已经跑在前面了。三星正在冲刺400多层的V10 NAND,采用的也是混合键合外围单元架构;铠侠更是在2023年就开始在其218层的3D NAND中应用混合键合技术-9。形势比人强,海力士必须在技术上迎头赶上。
混合键合技术有啥神奇的?简单说就是把存储单元和外围电路分别制造在两片晶圆上,然后再把它们像三明治一样精准地粘合在一起。这样制造的好处是两边的工艺可以各自优化,不再互相制约-9。
你可能没想到,就在海力士努力攀登技术高峰的时候,一个来自中国的存储企业已经掌握了混合键合技术的关键专利。长江存储大约四年前就开始量产名为“Xtacking”的混合键合技术,如今已经演进到第四代-2。
有趣的是,就在今年初,三星电子与长江存储签署了3D NAND混合键合专利许可协议-2。行业观察家们预测,SK海力士也很可能步其后尘,与长江存储达成类似协议。
这就有点意思了。海力士3D NAND技术的进一步发展,竟然可能需要中国企业的专利支持。技术世界就是这么奇妙,没有永远的领先者,也没有永远的技术壁垒。
根据韩国媒体的报道,韩国在半导体核心技术的多个领域已经落后于中国,包括高集成存储器和新一代高性能传感技术等-2。这种格局变化,正悄然影响着全球存储产业的竞争态势。
咱们普通用户其实不用太关心那些深奥的技术细节,但知道这些技术进步对日常生活有什么影响,倒是挺有意思的。
海力士计划分两个阶段推出基于这项技术的产品:先是PC用的固态硬盘,然后是企业级SSD和智能手机的UFS存储卡-1。这意味着最快明年,你可能就能买到采用这种超高密度闪存的消费级产品了。
想想看,同样的价格能买到容量翻倍的固态硬盘,或者同样容量的硬盘体积更小、速度更快。对于需要处理大量数据的创作者、游戏玩家或者专业人士来说,这绝对是实实在在的好处。
海力士自己也很清楚这项技术的价值所在。他们的NAND开发负责人表示,这将帮助公司“作为全栈AI存储提供商实现重大飞跃”,满足AI需求的爆炸式增长和数据中心市场的高性能要求-1。
别以为321层就是终点了,这只是一个新的起点。海力士已经公布了未来的技术路线图,计划在2029-2031年间推出400层以上堆叠的NAND闪存-3。
那时候的存储产品会是怎样的?可能是你手腕上的智能设备就能存储现在一台服务器的数据量,或者是你的个人电脑拥有现在数据中心的存储能力。
想想也挺不可思议的,技术进步的速度远远超过了我们普通人的想象。十年前的智能手机存储还是以GB计算,现在已经是TB时代,不久的将来可能会进入PB(1000TB)时代。
这一切的背后,是像海力士这样的存储企业不断推动技术边界,在指甲盖大小的芯片上“盖”起越来越高的“摩天大楼”。而我们作为用户,只需要享受这些技术进步带来的便利就好。
海力士的321层3D NAND已经开始量产,那些搭载这款芯片的消费级固态硬盘预计最早明年就会出现在市场上-1。
搭载海力士321层3D NAND的AI服务器SSD,将实现单个封装堆叠32个NAND芯片的设计,为企业级存储带来前所未有的密度与性能组合-1。
这场存储技术的竞赛没有终点,但每一个里程碑都让我们的数字生活更加丰富多彩。 当你能在巴掌大的设备里装下一生的记忆和作品时,或许会想起那些在芯片上“盖楼”的技术人员们。