曾经被视为技术高峰的72层3D NAND,如今在267层甚至更高层数的量产现实面前,已成为行业发展的一个历史注脚。
今年全球NAND市场销售额预计达到322.2亿美元,而技术进步是推动这一增长的核心动力-4。长江存储凭借创新的Xtacking 4.0技术,成功实现267层3D NAND TLC芯片的规模化量产,300层以上的技术布局也已经在紧锣密鼓地展开-1。

一家竞争企业的技术人员不禁感叹:“没想到技术水平提高到这种程度。”-3这句话背后,是中国存储企业在全球市场上越来越强的存在感。

2017年,当SK海力士发布72层3D NAND闪存时,这款产品被冠以“全球堆叠层数最多”的称号-7。与当时的48层芯片相比,它的读写性能提升约20%,虽然核心容量仅为256Gb,但这在当时已经是一项令人瞩目的成就。
这款72层产品的问世,标志着3D NAND技术从概念验证阶段走向成熟量产的重要转折点。它不仅仅是数字上的增加,更代表了半导体制造工艺的重大进步。
当时的行业观察者可能没有想到,短短几年后,层数竞赛会如此激烈。从72层到267层,这不仅是数量的增加,更是整个技术范式的转变。
随着市场需求推动存储器技术向更高密度发展,堆叠层数不断增加成为行业共识-2。目前主要厂商提供的3D NAND产品已经配备超过300层氧化层和字元线层-9。
在这场层数竞赛中,混合键合技术成为了新的战场。SK海力士做出了一个颇具颠覆性的决定:在300层NAND节点提前导入混合键合技术-5。
这项原本被业界认为会在400层之后才会启动的技术,如今被提前一代拉入量产路线。这种架构变革使得外围电路不再需要承受数百层堆叠的高温工艺,可以独立进行优化。
混合键合技术让NAND从传统的单片垂直堆叠,推向了模块化、组合式的架构设计,为未来的技术演进打开了新的空间-5。
当NAND层数突破300层后,传统的单片制造架构开始遭遇系统性瓶颈。外围电路必须承受整个堆叠制程的高温考验,导致晶体管性能退化、良率恶化,可靠性问题日益突出-5。
随着堆栈超过128层,堆栈高度接近7微米,将所需的通道孔和狭缝转变为高深宽比特征,刻蚀的挑战越来越大-2。高深宽比刻蚀问题的解决方案成为技术突破的关键。
比利时的微电子研究中心正在开发两项关键技术:气隙整合与电荷捕捉层分离-9。这些技术创新使得在不牺牲记忆体运作和可靠度的情况下实现垂直间距微缩成为可能。
这些技术进步对于控制持续增长的制程成本至关重要,为更高层数的NAND量产铺平了道路。
长江存储的目标是在2026年前实现15%的市场份额,NAND技术达到270层-3。调查公司Counterpoint的数据显示,长江存储在全球NAND出货量中所占的份额在2025年第一季度首次达到了10%-3。
中国生产的NAND比其他国家的产品便宜10%到20%左右-3。这种价格优势结合技术进步,使中国企业在全球市场上的存在感不断增强。
长江存储从2018年就开始将名为Xtacking的混合键合技术应用于64层NAND,这种起步即采用先进架构的策略,让其反而在工艺成熟度上领跑了一段时间-5。
凭借Xtacking架构的独特优势,尽管面临外部限制,长江存储在技术演进中依然保持着强劲的竞争力-1。
AI、大数据分析和云计算的兴起,成为推动大容量、高性能NAND存储发展的主要驱动力-4。超大规模数据中心正在转向高密度企业级SSD,而这些固态硬盘高度依赖先进的3D NAND技术。
随着英伟达新一代AI超级计算平台Vera Rubin进入全面投产阶段,NAND有望成为与GPU数量线性相关的通胀品-8。行业预计2026年全年的NAND价格将出现两位数百分比的上涨-8。
企业级应用对NAND的要求更加苛刻:更高的容量密度、更快的接口速度、更低的功耗、更好的可靠性-5。这些需求直接推动了技术创新和层数竞赛的加剧。
随着存储芯片的接口速度突破6400MT/s,堆叠层数接近300层,整个产业链都在为满足这些新需求而进行调整和升级-10。
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。记忆体产业预计在2030年前将达到约1000层的堆叠层数-9。
这场围绕混合键合的技术博弈,实际上已经悄然从单纯的“比层数”向“比架构”转变-5。层数依旧重要,但如何通过先进架构实现更高的位密度、更好的性能和功耗表现、更低的制造成本,成为了竞争的关键。
长江存储在NAND闪存领域的技术突破,不仅彰显了其在半导体行业的创新实力,也为全球NAND市场的竞争格局带来了新的变数-1。中国企业能否在中国以外地区获得更多份额,将是未来观察的重点-3。
SK海力士全球首发72层3D NAND闪存时,其核心容量仅为256Gb-7。 现在,长江存储的267层NAND已经实现量产,300层以上技术布局也已展开-1。
铠侠计划到2031年大规模生产层数超过1000层的3D NAND-5,而英特尔和美光阵营也在不断推进技术创新。这场没有硝烟的层数竞赛,最终将带来更便宜、更高效的数据存储解决方案,惠及全球消费者和企业。
技术的脚步从未停歇,从72层到300层,再到未来的1000层,每一次突破都让我们离数据存储的理想境界更近一步。
未来,当每一个普通人都能用上价格亲民的TB级存储设备时,背后站着的正是这些在层数竞赛中不断突破技术极限的半导体工程师和创新企业。