一张比头发丝横截面还小的芯片截面图，上面整齐排列着超过200层的存储单元，宛如一座精心设计的微观摩天大楼。
长江存储最新研发的232层QLC 3D NAND闪存芯片，密度达到了惊人的19.8Gb/mm²-9。这款被TechInsights称为“全球最先进”的存储芯片，其内部结构图展示了一个存储新时代的到来。
从最初三星堆叠的32层V-NAND，到今天超过200层的复杂结构，存储技术已经完成了一场静悄悄的革命-3。
3D NAND技术可以形象地比作从“地面停车场”到“立体停车场”的转变。早期平面NAND闪存就像普通停车场，所有存储单元都铺在同一个平面上。
而三维闪存芯片则像立体停车场，同样的“占地面积”却能容纳更多数据-1。
2014年，三星推出了32层V-NAND技术，通过将存储电荷的氮化硅层立起来，使用多晶硅圆柱体作为衬底，实现了存储单元的垂直堆叠-2。
当时的技术图片展示了这些微小的存储单元如何像楼房一样层层叠加。这些早期的3D NAND图片让普通人第一次直观理解了存储技术如何向立体空间发展。
三星的48层V-NAND闪存芯片内部结构图更是令人叹为观止。通过扫描电子显微镜拍摄的图片，可以清楚地看到38个堆叠层，包括32个字线、4个虚拟字线和顶部底部的开关晶体管-3。
美光公司的技术路线则有所不同，他们的32层3D NAND采用了将活动电路放置在NAND阵列下方的创新方案-6。从3D NAND图片对比可以看出，美光的设计布局与三星差异显著，这体现了不同厂商对技术路径的不同选择。
2018年北京科博会上，长江存储展示的32层3D NAND测试晶圆图片，标志着中国在该领域迈出了坚实的第一步-4-5。短短几年后，长江存储就发布了全球首款128层QLC 3D NAND闪存芯片。
这种芯片只有芝麻粒大小，却拥有3665亿个存储单元，存储容量高达1.33TB-1。
在Xtacking架构的推动下，长江存储实现了快速突破。从64层量产到128层研发成功，仅用了7个月时间-1。
2023年，长江存储再次惊艳业界，推出了232层QLC 3D NAND芯片，创下了商用NAND产品中最高的比特密度纪录-9。那些展示Xtacking 3.0架构的3D NAND图片，清晰地揭示了混合键合技术如何提高良率、性能和降低成本。
3D NAND技术的发展并非简单的层数叠加。随着层数增加，技术挑战呈指数级增长。三星在ISSCC 2021上展示的技术表明，他们在保持读取延迟最低、写入速度最快的同时，实现了位密度70%的提升-8。
行业开始广泛采用“CMOS under Array”设计。这种设计将大多数外围电路置于存储单元堆栈下方，而非并排放置，使超过90%的芯片面积可用于存储单元阵列-8。
英特尔在144层QLC NAND中采用了创新的三层堆叠架构：48+48+48层-8。这种设计允许单独擦除字符串的中间部分，而不会影响其他部分存储的数据，大幅提高了灵活性和效率。
随着3D NAND技术的进步，存储产品的性能也实现了飞跃。美光早期采用32层3D NAND的Crucial 750GB SSD，连续读写速度分别达到530MB/s和510MB/s，功耗仅为传统硬盘的九十分之一-6。
更先进的架构带来了更强大的性能。新型3D NAND支持1.6到2.0Gb/s的I/O速度，远超当前市场主流产品的1.2-1.4Gb/s-8。这使得4通道消费级SSD控制器能够提供接近甚至超过早期8通道控制器的性能。
值得关注的是，长江存储的Xtacking架构通过晶圆级键合技术，实现了存储阵列和外围电路的独立制造与优化-10。这种创新架构在最新的晶栈3.0和4.0版本中不断演进，为存储密度和性能的提升开辟了新路径。
当显微镜镜头对准那些比沙粒还小的3D NAND芯片时，232层存储单元的截面图像仿佛一座精心设计的摩天大楼。三星的V-NAND已经堆叠到238层，美光则宣布了超过300层的技术路线图。
存储芯片的立体化竞赛从“立体停车场”起步，如今正在挑战人类制造工艺的极限。
