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詳細解讀長江存儲致鈦SSD、3D NAND的故事

454398 ? 來源:驅動之家 ? 作者:驅動之家 ? 2020-11-25 16:28 ? 次閱讀
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作為國產存儲行業的佼佼者,長江存儲近兩年憑借在3D NAND閃存領域的突飛猛進,引發普遍關注,尤其是獨創了全新的Xtacking閃存架構,最近還打造了首個消費級SSD品牌“致鈦”。

今天,長江存儲產品工程與測試工程處副總裁陳軼做了一次官方科普,詳細解讀了致鈦SSD、3D NAND的故事。

首先值得一提的是,長江存儲公司注冊成立于2016年,但其實早在2014年,武漢新芯就已開始研發3D NAND,所以長江存儲的歷史已經有六年。

產品方面,長江存儲的致鈦系列SSD首批有兩款產品,其中SC001寫入壽命170-680TBW不等,PC005則是200-640TBW不等。

從參數上看,致鈦系列的寫入壽命相比同類產品一點也不短,甚至比很多還要更長,而產品所做的測試認證也是完全基于行業標準進行。

SSD的寫入壽命取決于多個方面,比如閃存質量、固件算法等。

致鈦系列的算法是業界通用的,不過寫入放大是需要顆粒來承載的,而長江存儲的Xtacking架構確實可以間接幫助提高寫入壽命。

這是因為,Xtacking架構將閃存陣列的工藝和CMOS邏輯器件工藝分割隔離,從這一程度上講,利用Xtacking技術可以更容易地調整優化閃存陣列的工藝,壽命也相對會更長一些。

另外,長江存儲的磨損均衡管理同業界使用的方法是一致的,失效模型(defect modeling)同業界其他友商也是相當的,在有些方面甚至還可能更好一些。長江存儲會使用冗余度更低的方法來進行壞塊管理,而冗余度降低了,寫入壽命自然也就提高一些。

未來規劃方面,PCIe 4.0方興未艾,長將存儲也在積極籌備,不過因為PCle 4.0還比較新,長江存儲會考慮推出低中高端不同系列的產品,會有性能、價格上的分割,并盡量降低功耗。

說到3D NAND閃存,如今全球各大閃存廠商都在堆疊更多的層數,美光最近就官宣了176層,長江存儲也做到了128層。

3D NAND的容量有幾個指標,一是看芯片里有多少塊(block),二是看每個塊里面有多少閃存晶體管,而層數多了,自然就能讓一個塊內的容量變大。

不過,并不是層數多了,整體容量就一定變大,因為可以同時設計更多或者更少的塊。長江存儲每一個塊的容量就比業界其他產品多50%左右。

另外,每一層閃存的容量也沒有統一標準,只能說大致統一,所以不同廠商的堆疊層數沒有直接可比性。

其實,3D NAND層數的堆疊也面臨一些挑戰,比如隨著層數的增加,越來越難以達到孔所需要的長寬比,早先預計只能到100層左右,現在已經大大突破了這個僅限,但是難度也越來越高。

這就像半導體工藝,7nm、5nm在十多年前是幾乎不可想象的,但現在已經實現,3nm、2nm也在不斷取得重大突破,但挑戰難度是指數級增加的。

利用更好的設備、更好的工藝調校能力,長江存儲最終達到了128層閃存,而未來達到256層、300層、500層都是有可能的。

當然,3D NAND也不可能進行無限堆疊,基于目前的堆疊方式,預計極限大概在500層左右,但屆時肯定能找到全新的方法、設備或是理論,突破到500層以上也是很有可能的。

編輯:hfy

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