老张的手机用了三年依旧流畅如新,这背后是他当年咬牙买下的那款固态硬盘,里面装的正是如今被行业重新审视的64层堆叠3D V-NAND MLC颗粒。

西部数据在2017年宣布开始生产业内最密集的3D NAND闪存芯片时,这项技术堆叠达到了64层,但当时的重点已经转向了每单元存储3比特的TLC技术-1

时间快进到今天,当全球存储市场迎来所谓的“超级周期”,AI驱动的需求大幅提升,NAND闪存价格水涨船高时-3,人们开始重新审视那些被贴上“过时”标签的技术。


01 技术回溯,从平面到立体的革命

回想2015年,三星公布了3D V-NAND技术细节,将闪存从平面推向了立体时代-6。那时候,24层堆叠的MLC NAND要是想达到128Gb容量,得两组64Gb闪存单元并排,面积达到133平方毫米。

而第二代32层堆叠的TLC技术,单颗就能实现128Gb容量,面积仅68.9平方毫米-6。这种密度差距一目了然,但也埋下了性能与寿命差异的伏笔。

MLC,也就是多层单元,它的工作原理是在每个存储单元存储两位数据,通过四种电压阈值来判定“00”、“01”、“10”、“11”四种状态-7

与只能存1比特的SLC相比,MLC的存储密度翻倍,成本显著降低;与能存3比特的TLC相比,MLC又保持了更好的性能和可靠性-7

64层堆叠3D V-NAND MLC代表了平面NAND向3D NAND转型过程中的一个重要里程碑。当平面NAND的晶体管尺寸接近10nm物理极限时,3D堆叠技术提供了全新的发展方向-1

02 垂直堆叠,解决容量与性能的平衡难题

说实话,64层堆叠3D V-NAND MLC最大的突破在于它巧妙解决了存储密度与性能之间的矛盾。通过垂直堆叠64层存储单元,它在不增加芯片面积的情况下大幅提升了容量。

当时的研发人员面临不少挑战,随着堆叠层数增加,字线负载特性变化、通道孔直径不均匀等问题逐渐显现-4。但他们通过创新的电路设计和编程算法,成功克服了这些障碍。

这种技术的一个关键优势是降低单元间干扰。相比平面NAND,3D V-NAND结构能更有效地隔离相邻存储单元,减少数据读取和写入时的相互影响-4。这直接提高了数据可靠性,也延长了闪存的使用寿命。

更有意思的是,64层堆叠结构允许更灵活的性能优化。研发人员设计了各种方案来提升编程速度并降低功耗-2,还开发了片上处理算法来纠正错误-4

这些技术创新使得64层堆叠3D V-NAND MLC不仅在容量上有所突破,在性能表现上也保持了竞争力。

03 市场回归,经典技术的现代价值

可能很多人会觉得奇怪,在这个动辄100多层、200多层堆叠的时代,为什么还要关注64层堆叠3D V-NAND MLC?市场的供需变化给出了答案

随着AI应用爆炸式增长,全球存储市场正进入一个“超级周期”。DDR5、HBM等高端产品需求爆发,而传统存储产品的产能反而受限-3

这种供需变化导致了一个有趣现象:NAND闪存价格大幅上涨-3。当主流产能向更高层数堆叠和更先进技术倾斜时,一些“成熟”技术反而因为供应紧张而价值凸显。

特别是在中国大陆,存储产业在自主可控与景气周期的双重驱动下,扩产需求十分迫切-3。对许多应用场景来说,稳定可靠的成熟技术往往比追求极致参数的新技术更具实用价值。

64层堆叠3D V-NAND MLC正好处于这样一个平衡点——它已经过了最早期的技术验证阶段,生产工艺相对成熟,同时又具备足够的性能和可靠性,能够满足许多实际应用需求。

04 现实应用,从消费电子到专业领域

可能有人会问,这项“老”技术到底能用在什么地方?实际情况可能会让你惊讶。

在消费电子领域,MLC闪存仍然在一些对数据可靠性要求较高的设备中找到用武之地。相比TLC和QLC,MLC的读写耐久性更高,数据保持能力更强-7。对于那些需要长期稳定存储数据的设备,这一特性至关重要。

更值得注意的是工业与嵌入式市场。在这些领域,技术成熟度与长期稳定性往往比追求最新参数更为重要。64层堆叠3D V-NAND MLC已经经过了充分的市场验证,其可靠性表现有据可查,这为系统集成商提供了更多信心。

随着边缘计算和物联网设备爆炸式增长,对耐用且可靠的存储解决方案需求持续增加-5。许多这些设备不需要最新的存储技术,但确实需要能够在各种环境条件下稳定工作的解决方案。

从这个角度看,64层堆叠3D V-NAND MLC这类技术反而在一些细分市场找到了新的生存空间。它们可能不是最先进的,但却是最合适特定应用需求的。

05 未来展望,老技术与新趋势的融合

面对存储技术的飞速发展,64层堆叠3D V-NAND MLC这类技术会完全消失吗?情况可能没有这么绝对。

当前存储行业面临一个有趣的技术平衡问题:一方面,层数堆叠越来越高,从64层到92层,再到超过100层;另一方面,每个单元存储的比特数也在增加,从MLC到TLC,再到QLC-9

但这两条技术路线都有其局限。层数堆叠越高,生产工艺越复杂,成本也相应增加;每个单元存储的比特数越多,性能和可靠性挑战就越大-7

在这种情况下,适中的层数配合可靠的MLC技术,可能在某些应用场景中找到了独特的价值定位。特别是对于那些不需要最大容量,但重视数据完整性和长期可靠性的应用来说,这种组合提供了不错的平衡。

随着全球供应链变化和区域化生产趋势增强,成熟稳定的技术方案可能会在某些市场获得更多关注-5。毕竟,不是所有应用都需要最前沿的技术,但几乎所有应用都需要可靠的技术。


64层堆叠3D V-NAND MLC技术安静地躺在老张的硬盘里,持续稳定地工作着。这种技术的产品在2025年价格上涨了约56%-3

全球存储市场分析师描述当前的变化为“内存超级周期”——一种将重新调整市场、整合技术并影响未来数年产品路线的结构性重置-5

技术迷的问答时间

网友“存储小白”提问:我经常听到3D NAND、V-NAND这些术语,它们和64层堆叠3D V-NAND MLC是什么关系?对于我们普通消费者来说,这些技术差异真的重要吗?

这位朋友提了个很实际的问题!简单来说,3D NAND是总称,指的是将存储单元垂直堆叠起来的技术,就像盖高楼一样-1。V-NAND是三星给自家3D NAND技术起的名字-6

而“64层堆叠”指的是垂直堆叠了64层存储单元,“MLC”则表示每个存储单元可以存储2比特数据-7

对我们普通消费者来说,这些技术差异确实会影响使用体验。采用MLC技术的存储设备通常比TLC(3比特/单元)或QLC(4比特/单元)的寿命更长、数据更可靠,尤其适合需要频繁写入数据的场景-7

当然,MLC的成本也相对较高。选择时可以根据自己的需求来平衡——如果你只是存电影、照片,TLC或QLC可能更经济;如果是重要工作资料或系统盘,MLC的稳定性和耐久性就值得投资。

网友“硬件控”提问:现在市面上已经有100多层堆叠的NAND了,64层堆叠3D V-NAND MLC是否已经过时?它还有什么独特优势吗?

这个问题很专业!从技术迭代角度看,更高层数的堆叠确实是趋势,但“过时”这个词可能不太准确。技术成熟度本身是一种价值

64层堆叠3D V-NAND MLC已经经历了充分的市场验证,生产工艺相对稳定,良品率高,这意味着更可靠的品质控制-4。在某些对稳定性要求极高的工业、企业级应用中,成熟技术往往比最新技术更受欢迎。

不同层数的NAND有着不同的成本结构。64层堆叠技术作为一代经典,其制造成本已经优化到相当经济的水平-1。在当前的“存储超级周期”中,当更高层数的产能紧张时,这类成熟技术反而能提供更稳定的供应-3

简单说,就像汽车一样,不是所有人都需要最新款跑车,有时候一辆性能可靠、维护成本低的成熟车型,反而更适合日常使用。

网友“未来观察家”提问:我注意到最近的存储市场报告都在提“超级周期”和AI需求,这些宏观变化对64层堆叠3D V-NAND MLC这类技术会有怎样的影响?

你的观察很敏锐!当前的存储“超级周期”确实在重塑技术格局-5。AI驱动的需求爆发导致高端存储产能紧张,间接抬高了包括64层MLC在内的成熟技术的市场地位-3

这个趋势可以从几个方面理解:一方面,AI应用确实需要最高性能的存储,但这部分需求会挤占先进制程的产能;另一方面,传统消费电子、汽车电子等领域仍在温和复苏,它们对存储的需求更加多样化-3

在这种情况下,64层堆叠3D V-NAND MLC这类技术可能在一些对价格敏感又需要可靠性能的应用中找到新机会。特别是在边缘计算设备、工业控制系统等场景,这类技术的平衡性优势会更加明显-5

未来,随着中国大陆存储产业扩大产能,成熟技术的生产规模可能进一步扩大-3。这可能会使64层堆叠3D V-NAND MLC这类技术在特定市场中,从过渡产品转变为长期选择,满足那些不需要最尖端技术,但重视稳定供应和可靠性能的应用需求。