手机提示“存储空间不足”时,那份焦急与无奈,正是英特尔联合美光研发3D NAND技术要解决的核心痛点。

存储芯片的平面结构接近扩展极限,给整个半导体存储器行业带来了严峻挑战-2。英特尔已经在3D NAND技术中找到了解决办法,这种新兴的闪存类型通过将内存颗粒堆叠在一起来突破传统限制-2

现在市场上高堆叠层数的3D NAND产品已接近售罄,尤其是三星计划2026年推出的最先进V9 NAND,其堆叠层数约290层-6


01 立体存储革命

平面结构的NAND闪存已经走到了技术扩展的尽头。这种传统的“平房式”存储结构,在有限的地基面积上难以容纳更多数据单元。

2013年,三星率先推出垂直堆叠单元技术后,闪存行业正式进入了“摩天大楼”竞赛时代-4。存储芯片制造商们开始在垂直方向上做文章,将存储单元一层层堆叠起来,就像在城市中心区建造摩天大楼来最大化土地利用率。

英特尔和美光通过合资企业研发的3D NAND闪存技术,正是这种立体思维的代表-2。不同于传统平面NAND只能在二维空间排列存储单元,3D NAND技术在垂直方向上层叠存储单元,大幅提升了存储密度。

现在,连300层的NAND技术尚未完全普及,业界已经开始谈论1000层的可能性。铠侠计划到2031年批量生产超过1000层的3D NAND闪存芯片-4

02 英特尔的双重角色

在存储技术领域,英特尔扮演着双重角色。英特尔与美光合作开发的3D NAND闪存是解决存储密度问题的直接方案-2

这项技术可以将存储容量提升至同类NAND技术的三倍-2,同时实现成本节约和能耗降低,为消费类移动设备和严苛的企业部署提供全面支持。

英特尔还在2015年与美光联合推出了3D XPoint技术,这是一种非易失性内存技术-5

英特尔将其产品命名为Optane,而美光称为QuantX-9。这项技术定位为填补DRAM与NAND闪存之间的性能鸿沟,支持字节级数据存取及非易失性数据保留特性-5

3D XPoint技术比NAND闪存快1000倍,被英特尔作为自1989年以来首个新一代“主流存储器”进行营销-1

03 市场现状与未来挑战

当前NAND市场正经历着供应限制与需求激增的“完美风暴”。人工智能和边缘计算的兴起正在重塑对NAND闪存的需求格局-3

到2026年,NAND存储正成为AI推理和边缘计算的关键推动因素-3。行业动态围绕受限的供应、激增的企业需求以及战略创新而收紧。

受强劲AI需求推动,2025年第四季度NAND闪存合约价格预计将大幅上涨15%-20%,打破了传统的年末降价格局-6。高堆叠层数的3D NAND产品已接近售罄-6

AI工作负载的加剧使得为高速、低延迟AI推理需求优化的企业SSD成为抢手货-3。超大规模数据中心,尤其是北美的数据中心,成为主要需求驱动力-3

达到1000层的目标并非易事。主要挑战在于蚀刻工艺,必须蚀刻具有极高深宽比的深孔-4。随着层数增加,局部和全局应力问题也日益突出-4

04 应用场景与技术展望

3D NAND技术的应用范围已从消费电子产品扩展至人工智能和大数据领域。随着云计算、大数据以及AI人工智能的发展,以SSD为代表的大容量存储产品需求高涨-4

堆叠式闪存因此受到市场的青睐,这种需求推动着NAND技术不断升级和迭代。

在具体的产品形态上,英特尔将3D XPoint技术应用于Optane品牌产品,包括固态硬盘和内存两种形式-5。这些产品已经在全球约75%的大型公有云和私有云服务商中得到采用-10

百度就将英特尔傲腾持久内存作为缓存层的存储介质,与持久内存开发套件PMDK及存储性能开发套件SPDK配合使用-10。在同一节点上能够实现高达10-30倍甚至更高的性能跃升-10


存储行业的“高度竞赛”远未结束。铠侠首席技术官在东京城市大学的应用物理学会春季会议上宣布,计划到2031年批量生产超过1000层的3D NAND闪存芯片-4

当手机再次提示“存储空间不足”,这次或许可以期待,不久后装进口袋的将是曾矗立在晶圆厂里的存储“摩天大楼”。