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三星再揭秘:3D闪存咋堆出来的?

发布时间:2015-03-17 点击数:2277

2014年5月底,三星宣布了第二代3D垂直堆叠闪存“V-NAND”,并先后用于850 Pro、850 EVO固态硬盘,还在多个场合公开了不少技术细节。


正在举行的国际固态电路会议ISSCC 2015上,三星再次公开了3D V-NAND闪存技术的一些细节资料,涉及更加底层的闪存结构,这里我们粗略地看一下。


最核心的是两代3D闪存的结构、密度对比。第二代基于三位的TLC NAND,可以堆叠32层,单颗容量128Gb,所占面积68.9平方毫米,存储密度为1.86Gb/mm2。


而第一代基于双位的MLC NAND,可以堆叠24层,如果想达到128Gb容量,则需要两组64Gb闪存单元并排,此时面积133平方毫米,存储密度0.93Gb/mm2,差了多达1.25倍。


更新的技术,“肚量”更大的TLC规格,都是第二代存储密度大增的关键因素,但不可否认的是,TLC在性能、寿命上都比MLC差不少,因此三星现在追求更多的还是容量。


从平面到立体,并不是个简单的堆积过程。2D闪存达到一定密度后,电荷存储能力会大大下降,相邻闪存单元的干扰也会非常严重,无法进一步提升,为此传统的闪存编程分为三个阶段,以便更精确地控制电荷电量。



3D闪存则无需多阶段编程,三星通过高速编程(HSP)整合为单独一个阶段,所需时间和复杂度大大减少。


三星宣称,HSP编程时间只有传统的一半,功耗也能降低40%。

另外通过数据路径层的调整,以及其他各种相关改进,三星还达成了1Gbps的高速传输速度。