一粒沙大小的芯片上,267层存储结构精密堆叠,长江存储的工程师们用创新架构打破了海外多年的技术垄断。

日前,长江存储凭借其创新的 Xtacking 4.0 技术,成功实现267层3D NAND TLC芯片的规模化量产-1。这一突破不仅使中国在高端存储芯片领域站稳脚跟,其独特的“阵列-逻辑分离”设计更在全球存储技术路线中开辟出一条新路径。

目前,长江存储已着手建设一条完全依赖国产工具的试验线,预计于2025年下半年开始试产-4。这是因应美国管制128层堆叠以上堆叠技术设备出口后的对策,亦是中国芯片设备自主化的重要试金石。


01 技术破局

全球半导体产业格局中,长江存储带来了令人瞩目的变数。2025年,这家中国存储芯片制造商宣布,已成功自主研发并小规模量产超过200层的3D NAND闪存芯片,性能与功耗比对标国际大厂同类产品-3

对于普通消费者而言,这些技术突破意味着未来手机和电脑将拥有更快的速度、更大的容量以及更实惠的价格。

回顾发展历程,长江存储并非一夜之间达到这一高度。自2018年首次发布晶栈®Xtacking®架构以来,该公司在这一独创技术路线上持续深耕-2。截至2025年,长江存储的Xtacking架构已发展到第四代。

这一技术从根本上改变了传统3D NAND的生产方式。在传统架构中,存储单元和外围电路必须共享同一片晶圆。

02 架构革命

长江存储的晶栈®Xtacking®技术核心在于“分离与键合”。这项技术允许将存储阵列和外围电路分别独立制造,然后通过数十亿根垂直互联通道将两者键合为一体-2

这样做的好处显而易见。外围电路可以采用更先进的逻辑工艺,从而使NAND获得更高的I/O接口速度-2

而在最新的Xtacking 4.0版本中,铜-铜直接键合的对准精度被提升至次微米级别,这一突破不仅优化了信号传输路径,还显著减薄了芯片厚度-1

技术细节方面,长江存储在267层NAND芯片中进行了多项优化设计。通过精细调控模厚工程与垂直通道孔设计,芯片通道孔数被设定为16个,垂直通道间距精确控制在132纳米-1

03 产品飞跃

基于晶栈®Xtacking® 4.0技术的长江存储第五代TLC 3D NAND闪存颗粒——X4-9070,其I/O传输速度达到3,600MT/s,相比上一代产品提升50%-5

这款产品的存储密度同样令人瞩目,达到了业界1Tb TLC 3D NAND中的领先水平,相比上一代产品密度提升36%-5。更小的封装体积意味着在相同尺寸的芯片中可以容纳更多存储单元。

在实际应用中,搭载X4-9070颗粒的固态硬盘已经展现出卓越性能。长江存储PC450商用SSD采用单面PCB设计,拥有M.2 2280/2242两种规格和512GB、1TB、2TB三种容量可选-8

对于企业级应用,长江存储3D NAND闪存也表现出色。这些芯片广泛应用于数据中心、企业级服务器、个人电脑和移动设备等领域-2

04 自主之路

面对国际技术管制,长江存储选择了自主创新之路。2022年底被美国列入实体清单后,长江存储无法取得美系先进晶圆制造设备-4。但这并未阻止其技术进步的脚步。

据报道,长江存储正推动一条全国产设备试验生产线,作为规避美国制裁的方式之一-4。该试验线预计于2025年下半年开始试产,一旦成功,将有助于长江存储扩大规模量产的可能性-4

产品路线图上,长江存储计划在2025年稍晚推出3D QLC X4-6080,可能延续294层堆叠设计-4。到2026年,公司计划量产2TB 3D TLC X5-9080与3D QLC X5-6080,后者将支持4,800MT/s高速接口-4

尽管面临挑战,长江存储在市场上的表现依然强劲。公司预计在2024年底将月产能提升至13万片,并计划至2026年底挑战全球NAND Flash产量的15%-4

05 行业影响

长江存储的技术突破正在改变全球存储市场格局。随着5G、人工智能和大数据时代的到来,闪存市场的需求持续增长-2。长江存储的进步为全球存储器市场健康发展注入了新动力。

在技术层面,长江存储的创新也获得了国际认可。2025年8月6日,长江存储晶栈®Xtacking®4.0创新架构荣获3D NAND“最具创新存储技术奖”-2。此前,该技术已在多个行业活动中获得荣誉-2

对于消费者来说,长江存储的技术进步意味着更优质的产品选择。随着国产3D NAND闪存技术的成熟,国内存储产品的性能与可靠性已大幅提升,价格也更加亲民。

行业专家分析指出,随着NAND技术不断向300层迈进,混合键合精度、应力工程以及新型结构设计将成为行业竞争的关键所在-1


当长江存储的工程师将最后一片267层3D NAND晶圆从生产线取下,芯片表面数十亿个垂直互联通道在显微镜下宛如一幅精密的城市地图。该公司计划到2026年将月产量提升至20万片,这一数字将使其具备影响全球NAND Flash价格走势的话语权-4

从32层到267层的飞跃,长江存储用不到十年时间走完了国际巨头数十年的技术路径。Xtacking架构下,存储单元与外围电路各自独立的晶圆上生长,最终通过金属通道紧密连接——这条技术路线正从中国武汉延伸至全球存储市场的每一个角落