3D快閃記憶體也救不了快閃記憶體價格，東芝一技術能讓固態硬碟真正便宜下來

1999年在東芝180nm下製造出256MB容量的快閃記憶體，2015年在15nm製程下快閃記憶體單Die容量提升了64倍達到16GB。和摩爾定律晶體管數量每18-24個月翻一番的理論相比，快閃記憶體容量的提升速度已經落後了。

2014年的快閃記憶體峰會上，美光說3D快閃記憶體能將快閃記憶體帶回摩爾定律的路線上來，不過現在來看基本已經失敗了：快閃記憶體不僅沒有因3D製程應用而大幅降價，反而掀起了一波漲價潮。

其實遇到問題的不僅僅是NAND快閃記憶體，包括DRAM內存也遇到同樣技術瓶頸，各大原廠更新製程的進度普遍低於預期，各種延期成了家常便飯。

英特爾在14nm這個製程節點上已經停留了3代，一直是修修補補的狀態，遲遲拿不出10nm晶元。平面快閃記憶體方面，東芝已經發展到15nm製程，SK Hynix為14nm，基本都和當代CPU製程持平。

更先進的製程（10nm~3nm）需要EUV極紫外光刻的支持，而EUV技術花了很多年直到現在剛在實驗室條件下達到適合應用量產的水平。使用EUV光刻的新設備成本高昂的同時，工作狀態比當前氬氟雷射耗費10倍以上電能。由於EUV光刻的能源轉換效率只有0.02%左右，一台輸出功率250瓦的EUV光刻機每天會消耗3萬度電。對於EUV光刻，台積電曾表示希望未來製程工藝中越少用到越好，因為實在是太貴了！

既然製程升級空間小，那麼2D向3D轉換成效如何？2D快閃記憶體時代通過製程升級可以獲得近似指數級增長，而3D時代則只會有線性的增加，因為從原理上來說3D做的是垂直方向上的堆疊，而不是2D快閃記憶體製程升級時在長寬尺寸上的同時進步。3D快閃記憶體的確是未來的發展方向，但卻不是萬能的救世主。

不管如何，在製程微縮漸入瓶頸的狀況下3D工藝還是能做出一些成本上的改善，尤其是64層以上的3D堆疊快閃記憶體：東芝在2007年就首次宣布3D快閃記憶體，直到今年投入大規模使用的正是64層堆疊技術。

除了將原有的Fab 2與Fab 5升級為3D工藝外，東芝還計劃新建Fab 6：新工廠從一開始就將以3D快閃記憶體製造為目標。

除了3D堆疊之外，未來能讓快閃記憶體真正降價的方向還有QLC：東芝64層堆疊的BiCS Gen 3快閃記憶體量產後很快又宣布了96層 BiCS 4快閃記憶體以及3D QLC技術。

相比3D堆疊，其實QLC對於降成本更為靠譜，當然前提是要有過硬的技術解決壽命問題：作為快閃記憶體發明者，東芝首個宣布QLC也是非常有底氣的。

藉助於更高的堆疊層數以及QLC每個存儲單元多出的1bit存儲能力，東芝能將當前最大512Gb的快閃記憶體單Die容量提升至768Gb。如果使用16die封裝，單個快閃記憶體顆粒就能擁有1.5TB存儲容量！東芝還承諾3D QLC將提供1000次以上擦寫壽命，幾乎等同於現在的TLC快閃記憶體，而且不會讓大家等太久：大約明年晚些時候就會出現。

可能有玩家還會聯想到Intel與美光聯合開發的3D XPoint，不過它主要面向的是高性能領域，不差錢的企業級應用也許會用的上它，而容量為王的消費級固態硬碟當中，英特爾16G傲騰內存（緩存檔）的失敗大家都已經看到了3D XPoint不會對降價有任何幫助。

點擊展開全文

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！