记忆的博客
YMTC 232 l Xtacking3.0
现在,YMTC是领先的3 d NAND的先驱
Jeongdong Choe
2023年3月2日
注意从编辑器:
Jeongdong Choe博士在2022年12月写了下面这篇文章。技术发展迅速,我们在2023年3月,它刚刚宣布YMTC已收到一个巨大的70亿美元注资。我们也刚收到232 l NAND SSD微米,并将报告不久我们的发现。
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Jeongdong Choe
高级技术的人,
2022年12月
中国NAND记忆冠军长江技术集团(YMTC)最近的显著增长和科技实力让很多人措手不及。我很好奇他们在哪里以及如何得到他们的超级大国。2016年,当YMTC宣布将进入3 d NAND业务,六面前跑步者包括三星NAND退伍军人,SK海力士,微米,东芝,西部数据(WD)和英特尔,已在赛道上奔跑;似乎如果YMTC跳入3 d NAND世界,它只能希望排名第七。除了市场地位,YMTC面临其他挑战等过程,设备,设计,和电路技术的早期阶段开始一个新的NAND业务,在大规模生产和缺乏经验。
当时,它是预测,即使YMTC可以占领中国的国内市场的一部分,3 d NAND不会他们的未来,它将使产品只适用于低级应用等一些在中国国内安全的USB设备。
然而,我想说这个预言是完全错误的。自2016年以来,YMTC成功开发高密度三维NAND SSD产品通过结合自己的过程基于Xtacking混合键合技术和设计技术。在这里,“X”Xtacking来自该公司的第一个字母,XMC。现在,通过跳过176 -层解决方案的发布,YMTC直接跃升到232 -层Xtacking3.0开发和大规模生产,这是第一个200 +层解决方案在市场上我们发现。最先进的产品最高的密度和最高的层数在3 d NAND领域。
鉴于微米刚刚开始船232 l NAND SSD对个人电脑和笔记本电脑,三星已成功开发232 l定制样品,现在和SK海力士的238 l开发正在进行,YMTC新的232 l Xtacking3.0薄层色谱技术是颠覆性的,它可能导致3 d NAND闪存技术的未来。
图1所示。作为PCIe 4.0 2 tb SSD, HIKSEMI CC700 YMTC Xtacking3.0 232 l 1 tb TLC死,和3 d NAND闪存阵列/外围X-section SEM图像,TechInsights 2022
相比112 -层大规模生产和162 -层原型开发阶段KIOXIA(以前东芝内存),开发和大规模生产的NAND的创始人与三星在早期的3 d NAND YMTC已经超过前一代,他们以前12个月落后于最接近的竞争对手。此外,YMTC和商业化产品在短短七年,有超过200层,包括2016年。自第一3 d NAND原型从三星(TCAT V-NAND)和东芝(BiCS结构)诞生于2007年,开发和批量生产2 xx层3 d NAND已超过15年。那就是说,YMTC 232 l Xtacking3.0商业SSD产品非常有意义和代表卓越的技术成长。哪里的驱动力和动量YMTC从何而来?
图2。YMTC 3 d NAND密度的趋势,通过Gen4 Gen1 TechInsights 2022
让我们看看YMTC最近出货的232 l Xtacking3.0 SSD产品。产品与YMTC 232 l芯片HIKSEMI CC700作为PCIe 4.0 2 tb SSD, Xtacking3.0芯片由八1 tb死堆在一个设备包(图1)。一些密度增加了76%从之前的128 l TLC第二个版本Xtacking2.0 512 gb死(图1),和垂直盖茨统计的总数253(图2)。
现在,NAND的点密度已超过15.0 Gb /毫米2即使TLC产品而不是QLC站点。供参考,微米176 l QLC N48R死14.9 Gb /毫米2密度和14.6 Gb /毫米2232 l TLC芯片。考虑到垂直盖茨的总数是253,垂直电池效率超过91.6%。这些数据显示不同技术相比,当前176 -层大众产品领先企业三星、微米和SK海力士。应该注意的是,微米是第一个宣布232 l 3 d NAND闪存产品去年8月,和三星最近开始船236 l样本产品,但TechInsights尚未能找到这些产品在公开市场上。YMTC 232 l Xtacking3.0 SSD产品我们购买和分析表明,YMTC 3 d NAND闪存技术和生产力的大幅度上升。
图3。YMTC 3 d与非细胞结构,通过Gen4 Gen1 32 l 232 l (x-sectioned SEM图像提单方向),TechInsights 2022
比较YMTC 3 d NAND闪存技术的代表1中可以看到。YMTC第一个婴儿产品的3 d NAND 32-layer结构,没有多少不同的结构和过程从三星TCAT V-NAND由三星批量生产。然而,YMTC没有长期关注32-layer产品的大规模生产,而忽略了48-layer产品和跃升至64 -层产品开发。他们引入一个Xtacking H-bonding两个晶片技术,NAND晶片和外围逻辑电路晶片。NAND和逻辑晶片分别处理,附加,TAC和BEOL紧随其后。Xtacking技术是世界上应用于存储设备,和YMTC成功地进入了高密度、高性能3 d NAND闪存市场。从那时起,他们跳过96 -层产品和成功地大规模生产128 -层Xtacking2.0一些创新等新材料的盖茨(非绝对的)和一个2-deck过程应用于安全技术实力的声誉。
| 项目 | YMTC 3 d NAND Gen1 (32 l多层陶瓷) | YMTC 3 d NAND Gen2 (64 l TLC) | YMTC 3 d NAND Gen3 (128 l TLC, 1 b死了) | YMTC 3 d NAND Gen4 (232 l TLC) |
|---|---|---|---|---|
| 父产品(示例) | 32 GB USB安全 | Gloway YCT512GS3-S7职业 512 gb固态硬盘 |
仙宫PC ! e4.0 NVMe1.4 AN4 1 tb SSD |
HIKSEMI CC700作为PCIe 4.0 2 tb SSD |
| 包标记 | YMEC6A1MA3A2C1 | YMN08TB1BHU1B | YMN09TC1B1HC6C | YMC6G008Tb78DA1C0 |
| 内存/设备 | 256 Gb | 1 Tb | 2 Tb | 8结核病 |
| 死的标记 | 98081一个 | BCT1B | CDT1B | EET1A |
| 体系结构 | T-CAT | Xtacking1.0 | Xtacking2.0 | Xtacking3.0 |
| #骰子,内存/死亡 | 4,64 Gb | 4,256 Gb | 4,512 Gb | 8、1 Tb |
| 模具尺寸 | 76.30毫米2 | 57.96毫米2 | 60.42毫米2 | 68.15毫米2 |
| 记忆密度 | 0.84 Gb /毫米2 | 4.42 Gb /毫米2 | 8.48 Gb /毫米2 | 15.03 Gb /毫米2 |
| #飞机 | 1 | 2 | 4 | 6 (Center-XDEC) |
| #甲板,#大门 | 1,39 t | 1、73吨 | 141 t (69 + 72) | 253 t (128 + 125) |
| 垂直电池效率 | 82.1% | 87.7% | 90.8% | 91.7% |
| #金属 | 3 | 8 | 11 | 11 (BSSC) |
| 通道孔高度 | 2.74µm | 4.14µm | 8.49µm | 12.0µm |
| 西城音高(z方向分钟。) | 70海里 | 58个纳米 | 58个纳米 | 48海里 |
| 提单球场 | 39个纳米 | 39个纳米 | 39个纳米 | 39个纳米 |
| 单位细胞面积 | 0.018µm2 | 0.021µm2 | 0.021µm2 | 0.021µm2 |
表1。比较YMTC 3 d NAND闪存设备;Gen1 (32 l)通过Gen4 (232 l), TechInsights 2022
由这一势头,现在,领先于其他公司,YMTC使用232 l Xtacking3.0技术商业化SSD产品。不夸张地说,现在YMTC 3 d NAND闪存技术领先的公司之一。看着YMTC NAND闪存单元阵列的Xtacking3.0芯片,新的BSSC(背后的源连接)技术应用于简化源连接过程,显著增加成本和吞吐量之间的层间通过移除甲板(图4)。此外,新Xtacking3.0 1 tb死使用center-XDEC改善与非运算速度比前一edge-XDEC。
图4。YMTC新采用的BSSC Xtacking3.0(背后源连接)结构,TechInsights 2022
YMTC童话3 d NAND故事背景有几个因素需要考虑。中国政府大力投资和鼓励YMTC了研发的成本风险,高度熟练的勤劳的工程师YMTC和经验丰富的技术工程师来自外部组织,晶圆厂的及时投资和保护和管理YMTC供应链(HIKSEMI)是主要驱动力YMTC让他们这一点,和YMTC继续成功的故事。此外,西方制裁一些中国科技公司近年来进一步推动中国在技术上独立的利益。与铸造和DRAM的业务逻辑别无选择,只能使用从ASML EUVL设备和半导体设备等美国公司的进一步发展和未来先进代林如FinFET,棉酚,MBCFET,纳米线,3 d NAND过程不使用EUVL设备。预计中国独立的科技实力和抢占新一代3 d NAND闪存产品将持续。
YMTC的主要担忧的原因在于,商业市场的3 d NAND闪存产品主要是限于中国大陆。大多数YMTC Xtacking产品已经使用了安全,SSD和USB应用程序只在中国使用。最近,YMTC 3 d NAND芯片已经开始被用于一些中国智能手机产品。例如,TechInsights证实YMTC 3 d NAND芯片被用于华为伴侣x 2可折叠手机。
仅仅15年前,问题是是否3 d NAND可以商业化。5年前,人们质疑3 d NAND闪存产品可能超过200层薄片弯曲等由于技术限制,细胞电流,和哈尔。然而,今天我们已经看到SSD产品超过200层在公开市场上。现在,我们的问题改变了NAND闪存产品和技术是否会超过1000层。在接下来的3 d技术挑战NAND代将在未来,克服和解决,预计这将导致内存密度更高的发展,更高的速度,和更高的带宽内存技术随着hybrid-bonding,包解决方案,和CXL接口技术。从我坐的地方,它看起来像YMTC将继续成为领导人的3 d NAND继续进化。
