一位自称长江存储工程师的知乎用户在凌晨三点打下了一行字:“看着这个新闻真的是老泪纵横,一种老父亲终于看到自己家大胖小子呱呱坠地的感觉。”
屏幕那头,这位从2016年初就开始参与32层芯片研发的工程师,刚刚见证了公司128层3D NAND闪存的研发成功。他写下这段文字时,距离长江存储官方宣布这一消息只有几个小时。

长江存储128层3D NAND芯片宣布研发成功后,迅速在知乎上引发了数千条讨论和超过300万的浏览量。

2020年4月13日,长江存储宣布其128层QLC 3D NAND闪存芯片研发成功。这款代号X2-6070的芯片不仅是业内首款128层QLC规格产品,还创下了三项业界纪录:最高单位面积存储密度、最高I/O传输速度和最高单颗NAND闪存芯片容量-5。
令人印象深刻的是这颗芯片的存储密度。每颗X2-6070拥有超过3,665亿个有效的电荷俘获型存储单元,每个单元能存储4比特数据,总容量高达1.33Tb-5。
拿个通俗的比方,如果把存储单元比作房间,数据比作人,那这颗芯片就相当于提供了3665亿个房间,每个房间住4人,总共能容纳约1.47万亿“人”-5。
技术的核心是长江存储自主研发的Xtacking架构。这个技术别出心裁地把存储单元和外围电路分开在两片晶圆上独立加工,然后再通过键合技术连接起来-3。
这样做的好处显而易见得“一塌糊涂”:外围电路不占用存储单元面积,存储密度自然就提高了。更妙的是,两片晶圆可以并行加工,生产周期能缩短20%左右-3。
长江存储128层产品已经用上了Xtacking 2.0版本。这代技术让I/O读写性能大幅提升,在1.2V电压下就能实现1.6Gbps的数据传输速率-5。
这是什么概念?当时业界的普遍水平还在1.0Gbps左右徘徊,长江存储一上来就做到了1.6Gbps。公司CEO杨士宁曾经说过,他们的目标是将NAND的I/O速度提升到3.0Gbps,这个目标现在看来并不遥远-3。
从技术细节来看,Xtacking架构的先进之处在于它实现了存储阵列和外围电路的异质集成-1。通俗点说,就是把两种不同的东西完美地结合在一起。
长江存储的工程师在知乎上透露,他们从64层开始就走上了与全球NAND巨头迥然不同的技术路线,这是一条“艰难泥泞的未知道路”-7。
关于长江128层3d nand知乎上的讨论,不少技术爱好者特别关注其电荷捕获型技术路线。与传统的浮栅型技术不同,电荷捕获型技术能更好地困住电子,减少电荷流失,提高数据保持能力-3。
QLC闪存是继TLC(每单元3比特)之后的新一代技术形态,特点是存储密度更高、容量更大,特别适合读取密集型应用-5。有人担心QLC的耐用性问题,但行业分析师认为,随着消费级SSD容量普遍达到512GB以上,QLC的市场前景将非常广阔-5。
从实用角度看,QLC最大的优势就是降低单位字节成本。对于普通用户来说,这意味着能用更低的价格买到更大容量的固态硬盘。
在数据中心和企业级应用领域,QLC SSD能提供更低的读取延迟,这对AI计算、机器学习和实时分析等应用非常友好-5。
长江存储不仅在技术上取得了突破,在市场层面也快速推进。2021年有消息称,长江存储已开始向苹果供应闪存芯片,可能用于当时新发布的iPhone SE-9。
这从一个侧面反映出长江存储的技术已经获得国际认可,尽管公司成立时间不长,但技术进步速度令人瞩目。
长江存储成立仅三年多时间,就实现了从32层到64层再到128层的技术跨越-5。但这条路上充满了挑战。一位工程师在知乎上坦诚地说:“我们64层NAND研发成功的时候,市场主流已经是96层,等我们64量产,必然落后人家两代,成本劣势太大,卖一片亏一片。”-7
面对这种困境,长江存储做出了一个大胆决定——跳过96层,直奔128层。工程师回忆道:“业界没有人做这么疯狂的事情,但是我们别无选择,没有退路。”-7
市场是残酷的。全球NAND闪存市场主要由三星、SK海力士、美光等巨头掌控,长江存储作为后来者面临着技术和市场的双重压力。
特别是在2022年底被列入美国实体清单后,长江存储面临无法获取先进制造设备的困境-4。但公司并没有停止前进,反而加快了全国产设备生产线的建设-4。
令人欣慰的是,长江存储的技术实力已经获得国际认可。TechInsights的拆解分析显示,长江存储232层产品的位密度达到15.03 Gb/mm²,超过了三星、SK海力士和美光的同类产品-2。
到2025年第一季度,长江存储在全球NAND市场的份额已达到10%,并且还在持续增长-10。
2025年,长江存储的月产能已接近13万片晶圆,全球市场份额约8%-6。一条完全采用国产设备的试验生产线已在武汉开始建设,预计2025年下半年试产-6。
当那位工程师在知乎上写下“一路走来太艰难了”时,他可能已经预见到,128层只是一个新起点。如今,长江存储已将目光投向更高层的堆叠技术,向全球存储芯片市场发起新一轮冲锋。