熟悉存儲行業(yè)的讀者應(yīng)該知道,，東芝公司的舛岡富士雄在1987年發(fā)明了NAND閃存。而后,，這種存儲產(chǎn)品便在市場上蓬勃發(fā)展,，到了智能手機時代,，NAND Flash更是大放異彩。
據(jù)中國閃存市場ChinaFlashMarket預(yù)估,，2020年全球NAND Flash市場銷售規(guī)模超過550億美元,，較2019年增長21%，全球NAND Flash GB當(dāng)量更達到4000億GB當(dāng)量,，年增幅31%,。當(dāng)中很大一部分是由智能手機所貢獻的。
不過進入最近幾年,，因為智能手機波動比較大,，很多人對NAND Flash的未來產(chǎn)生了疑問，但在由東芝存儲業(yè)務(wù)更名后成立的鎧俠看來,，NAND Flash市場還是前景看好,。
一方面,，雖然智能手機短期走弱是不爭的事實，但從長期看來,，在5G的推動下,，智能手機的閃存需求量還將繼續(xù)增長；另一方面,，疫情的出現(xiàn)改變了人們工作生活的方式,，加上當(dāng)前的科技發(fā)展浪潮，數(shù)據(jù)中心的需求必將水漲船高,，這勢必會帶動閃存的需求,；第三，隨著汽車往更高級別的自動駕駛演進,，自不然會有更高容量的閃存需求,。
這也是鎧俠看好的三大存儲機遇。作為行業(yè)領(lǐng)先的專家,，他們已經(jīng)在產(chǎn)能和技術(shù)方面做好了全方位的規(guī)劃,。
首先看技術(shù)方面，這是鎧俠賴以生存的根本,。只要擁有了這些,，鎧俠才有面向未來的底氣。而要談鎧俠的閃存技術(shù),，BiCS是必然不能錯過的,，因為這是鎧俠一切閃存技術(shù)的基礎(chǔ)。
官方資料顯示,，這是他們在2007年推出的3D閃存技術(shù),。而到了今年五月，則升級到了第六代,。據(jù)介紹,，這是一個162層的3D閃存技術(shù)。是他們迄今為止密度最高,、最先進的3D閃存技術(shù),，采用了廣泛的技術(shù)和制造創(chuàng)新。
這款第六代3D閃存具有超越傳統(tǒng)八列存儲孔陣列的先進架構(gòu),，與第五代技術(shù)相比,，平面單元陣列密度最多提高了10%。這種平面方向上的細微化技術(shù)進步與162層垂直堆疊相結(jié)合,，裸片尺寸與112層堆疊技術(shù)相比減少40%,，從而優(yōu)化了成本。
鎧俠和西部數(shù)據(jù)團隊還應(yīng)用了Circuit Under Array CMOS配置和4Plane操作,，與上一代相比,，這兩項技術(shù)在寫性能方面提高了近2.4倍,，在讀取延遲方面縮短了10%。此外,，I/O性能也提高了66%,，使下一代接口能夠支持不斷增長的對更快傳輸速率的需求。
總體而言,，與上一代相比,，新的3D閃存技術(shù)降低了每比特成本，并且將每片晶圓可制造的比特數(shù)提高了70%,。鎧俠和西部數(shù)據(jù)將繼續(xù)推動創(chuàng)新,，確保持續(xù)細微化以滿足客戶及其多樣化應(yīng)用的需求。
從鎧俠BiCS,，或者三星,、美光還是英特爾的3D閃存的發(fā)展看來，現(xiàn)在廠商都已經(jīng)在追求更高的層數(shù),，從垂直方向發(fā)展閃存。但正如鎧俠方面所說,，雖然有行業(yè)專家指出3D閃存可以堆疊到1000層,，但他們隨著堆疊層數(shù)的增加，制造閃存的成本和時間會提升,。為此他們也開始探索往橫向發(fā)展3D閃存,。
鎧俠株式會社技術(shù)執(zhí)行官柳茂知在閃存峰會的演講上也表示：“部分人可能認(rèn)為堆疊層數(shù)是3D NAND容量增長的最重要參數(shù)，但是其實并不完全正確,，沒有必要以厚度增加為代價一味增加堆疊層數(shù),。”他進一步指出,，鎧俠也十分注重平面密度提升,。“一直到BiCS 5閃存芯片,，鎧俠都是采用CNA結(jié)構(gòu),，即CMOS電路布置在存儲陣列旁邊，因為這種結(jié)構(gòu)可以最大程度縮短生產(chǎn)時間,，優(yōu)化晶圓廠產(chǎn)出,。”柳茂知強調(diào),。
但來到BiCS6 162層閃存芯片中,，鎧俠開始采用CMOS電路配置在存儲陣列下方的CUA結(jié)構(gòu)。據(jù)了解,，這種設(shè)計的芯片厚度會大于CAN結(jié)構(gòu),，但鎧俠表示,，從單片晶圓中產(chǎn)出的芯片數(shù)量的增加可以彌補生產(chǎn)時間變長的影響。面向未來鎧俠后續(xù)還將引入CBA結(jié)構(gòu),，即CMOS／存儲陣列鍵合,，存儲陣列和周邊電路會分別生產(chǎn)。最終,，將兩片晶圓鍵合在一起以形成一個存儲器芯片,。
除此以外，PLC和Twin BiCS也是鎧俠提升平面存儲密度的重要途徑,。
所謂PLC,，是penta level cell的簡稱，這是一種存儲5電位的設(shè)計,。但鎧俠并不滿足于此,，在之前的學(xué)術(shù)會議上，鎧俠還談到了存儲6電位的HLC（hexa level cell）和存儲8電位的OLC（octa level cell）,。
至于Twin BiCS,，則是鎧俠在2019年推出一個閃存新技術(shù)。據(jù)介紹,，這是全球首個3D半圓形分裂浮柵極閃存單元,。其使用的技術(shù)主要有半圓形、分裂,、浮柵極,，簡單來說就是將傳統(tǒng)的浮柵極分裂為兩個對稱的半圓形柵極，利用曲率效應(yīng)提高閃存P/E編程/擦除過程中的性能,。
在學(xué)術(shù)會議上,，鎧俠還談到過一個叫做晶圓級SSD的設(shè)想，希望能夠用生產(chǎn)出來的整個晶圓當(dāng)做SSD硬盤用,。
但我們必須強調(diào)一下,，鎧俠上述的設(shè)想都是他們對于技術(shù)未來的設(shè)想，現(xiàn)在只是處于最初始的階段,。但透過這些“異想天開”,，我們看到了閃存的無限可能。
基于上述閃存技術(shù)和產(chǎn)品,，鎧俠打造了面向智能手機和數(shù)據(jù)中心等市場的豐富產(chǎn)品線,。例如面向智能手機有UFS系列產(chǎn)品；面向企業(yè)級應(yīng)用有SAS SSD,、PCIE Gen 4 SSD,、EDSFF E3S和E1S SSD和低延遲SSD。鎧俠還將推出今年第四季度推出支持PCIe Gen5及EDSEF E3.S接口的企業(yè)級SSD—CD7系列,；面向汽車市場,，除了規(guī)劃了UFS產(chǎn)品以外,，鎧俠方面表示，為了滿足汽車更高的容量需求,，公司正在與合作伙伴探討SSD在汽車上的應(yīng)用,。
有了領(lǐng)先的產(chǎn)品固然重要，但是否有適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)能規(guī)劃則是存儲企業(yè)能夠騰飛的關(guān)鍵,。而他們也的確面向現(xiàn)在的市場現(xiàn)狀和趨勢做好了充分的準(zhǔn)備,。
根據(jù)閃存市場ChinaFlashMarket數(shù)據(jù)，今年上半年,，鎧俠約占全球NAND Flash市場份額19%,，排名第二。從鎧俠技術(shù)執(zhí)行官柳茂知早前在閃存峰會上的介紹我們得知,，這些閃存芯片大多數(shù)是在日本四日市（Fab N-Y2, Y3, Y4, Y5, Y6五棟無塵廠房）和巖手縣北上市（K1）生產(chǎn)的,。
縱觀全球閃存廠商的規(guī)劃，無不在大力投資擴產(chǎn),，鎧俠自然也不甘人后,。
據(jù)《日刊工業(yè)新聞》在今年五月披露，鎧俠預(yù)計將投資高達約2兆日圓（約183.7億美元）來提高3D NAND的產(chǎn)能,。當(dāng)中包括在巖手縣北上市新建K2工廠,，估計其規(guī)模可能將是K1廠房的2倍,，計劃2023年開始營運。此外,，鎧俠在日本四日市也正在新建Fab7工廠,，該工廠的建設(shè)分為兩個階段，第一階段的建設(shè)計劃于2022年春季完成,，用于生產(chǎn)先進的BiCS FLASH,。
正如鎧俠所說，存儲是一個有周期性的產(chǎn)品,。但從現(xiàn)狀看來,，他們似乎已經(jīng)運籌帷幄。
