三星电子公司开辟了3D闪存芯片的新时代。这款新的3D垂直结构NAND闪存克服了平面NAND闪存的技术限制, 使得NAND闪存在容量和性能方面实现大幅提升。今天,我们邀请到了韩国延世大学信息工程专业的朴熙俊(音译:박희준)教授,与他共同聊一聊3D垂直结构NAND闪存的量产情况以及它未来的发展前景。首先,请他为我们介绍一下到底什么是3D NAND闪存。
NAND闪存通常应用于智能手机等智能设备。它可以在电源关闭的时候实现数据存储。我们可以打个比方,如果说把现有的NAND闪存比作一座很多人居住的一层平房,那么3D NAND闪存意味着在这个平房上面再建一层。这就是3D NAND闪存,它实现了在半导体产业的技术创新。许多芯片制造商一直致力于开发二维闪存,不断升级二维闪存的容量。然而,这个过程中,如果数据叠加在一起就非常容易出错。数据密度越大,出错的可能性越高。但是,新的闪存技术弥补了2D NAND闪存缺陷,大幅扩大了闪存容量。
半导体制造商一直不断的增加闪存容量和数据密度,其目的只有一个,那就是缩小闪存的体积。存储设备最重要的功能就是数据存储功能。面对激烈的竞争,数据间的间隙被缩小到10纳米以下。但间隙缩小到如此程度,就会产生大量的热量,导致数据出错,芯片停止工作。制造商的开发能力已经达到了极限,已经很难再开发出更小的芯片,提高存储容量也是非常具有挑战性的。为了解决这个问题,内存芯片制造商研发出一个新的方法,那就是垂直堆栈(zhàn)数据。三星电子公司在世界上首次实现这项技术的商业化,开启TERA内存时代。
3D垂直结构NAND闪存可以实现更大的数据密度,以较低的成本实现更大的存储容量。此外,也无需过度提高数据密度,因此数据可以存储更长的时间。那么,这种新技术将如何改变我们的日常生活呢?简单地说,用户可以在智能手机中存储大约25个高清电影,实现移动观看。我们所使用的智能设备将会更先进、更复杂,可以在更小的空间里存储更多的数据。这就是一种技术创新。
三星公司已经开始大规模量产这款新的内存芯片,垂直堆栈多达24个层。这种芯片最大容量可以达到128G。而未来五年,数据层的数量有望大幅增加,不断推动NAND闪存技术的发展。这项新技术大大增加了移动设备的存储容量,还可以应用于混合动力汽车和航空航天工业。这将对NAND闪存产生巨大需求,而三星将能够巩固其市场地位。
三星公司在NAND闪存领域一直保持着领先地位,其中包括现有的高密度2D闪存芯片。然而,由于竞争越来越激烈,三星公司与后起之秀的技术差距正在不断缩小,许多公司开始大打价格战。但是竞争对手必须保护其技术,研制新型闪存的速度很慢,很难实现大批量生产。因此,三星公司预计将在3D NAND闪存市场占据领先地位。从世界市场份额来看,日本东芝公司排在三星公司之后位居第二,也正在致力于研发新技术。日本公司有望保护其技术一直到明年,而后将停止量产。另一方面,三星公司已经开始量产3D NAND闪存,有可能今年年内将其应用于智能手机。
美国一家市场研究机构的调查显示,今年第三季度,10纳米级NAND闪存芯片的全球市场份额,三星电子公司占55.8%,东芝占3.5%。三星公司已经占据市场的主导地位,并开始大规模生产世界首款3D垂直NAND闪存,领先其他竞争对手一至两年。3D NAND闪存将会改变存储芯片市场的游戏规则。全世界的内存芯片制造商也会因为这种变化而进行更加激烈的竞争,三星公司也很难在市场上独占鳌头。
从内存芯片整体行业来看,我们可以看到一个非常大的变化。东芝公司和其他竞争者将会更专注地进行研发,以获得这项新技术,而其他企业也将在这个新的框架下参与竞争。目前,智能手机市场发展比较缓慢,第四代通信技术在韩国生根发芽并得到发展,而在海外它还处于初始阶段。在IT技术的推动下,智能手机得到了长足发展,第四代通信技术不断普及,智能手机市场将再现生机。而智能电视和智能手表等其他智能设备的不断研发,将对NAND闪存芯片形成巨大需求。随着智能设备市场的不断成长,内存芯片市场规模也将不断扩大。
大规模生产3D NAND闪存,使得三星电子公司已经实现了一次跨越式发展,并将推动新一代半导体产业的发展。拥有这项新技术,三星公司将成为世界顶级的内存芯片制造商,并在这个领域占据领先地位。
内存芯片进入3D时代
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韩国新华网