別再管 128 層了！美光正式量產 176 層 3D NAND 快閃記憶體

記憶體大廠美光科技 (Micron) 於 10 日宣布，全球首款 176 層 3D NAND 快閃記憶體已正式出貨，藉此將實現前所未有、領先業界的儲存容量和效能。預計透過美光新推出的 176 層 3D NAND 快閃記憶體技術及先進架構，可大幅提高資料中心、智慧邊緣運算以及手機裝置等儲存使用案例的應用效能。

美光指出，176 層 3D NAND 快閃記憶體是美光第五代 3D NAND 產品，以及第二代替換閘（Replacement Gate）架構，為市場上技術最先進的 NAND 節點。與上一代的高容量 3D NAND 相比，美光 176 層 3D NAND 快閃記憶體的讀取延遲和寫入延遲改善超過 35% ，可大幅提高應用的效能。此外，美光的 176 層 3D NAND 快閃記憶體設計精巧，採用比同業最佳競品還要小 30% 的晶粒，是小尺寸解決方案的理想選擇。美光技術與產品執行副總裁 Scott DeBoer 表示，美光的 176 層 3D NAND 快閃記憶體為業界樹立了新標竿。此層數比最接近的競爭對手產品高出近 40%，而且結合美光的 CuA（CMOS-under-array）架構，該技術使美光得以維持在產業中的成本領先優勢。

美光進一步指出，新推出的 176 層 3D NAND 快閃記憶體提供更好的服務品質（QoS)，此為資料中心 SSD 的關鍵設計標準，可以加速資料密集環境和工作負載，例如資料庫、人工智慧引擎、以及大數據分析等。對 5G 智慧型手機而言，強化的服務品質（QoS）使其能更快地在多個應用程式之間進行載入和轉換，創造更流暢且快速的手機使用體驗，實現真正的多工作業，並充分利用 5G 低延遲網路。

另外，美光第五代 3D NAND 產品中的 ONFI（Open NAND Flash Interface）匯流排，提供業界最高的資料傳輸率 1,600 MT/s，相較之前提升了 33%。且 ONFI 的速度提升可加快系統啟動並強化應用效能。在汽車應用中，此速度將在引擎啟動後立即為車載系統提供接近即時的回應時間，有助於加強使用者體驗。而美光正與業界開發商展開合作，以迅速將新產品整合至解決方案中。為簡化韌體研發，美光的 176 層 NAND 採用一次寫入演算法（One-Pass Program），使整合更容易並加快上市時間。

美光強調，隨著摩爾定律的放緩，美光在 3D NAND 產品上的創新對確保業界跟上不斷增加的資料需求至關重要。為了實現此里程碑，美光獨家結合其堆疊式替換閘架構、嶄新的電荷捕捉儲存方式以及 CuA（CMOS-under-array） 技術。美光 3D NAND 專家團隊亦利用公司的 CuA 專利技術取得飛快的進展，在晶片邏輯上建造多層次堆疊，使更多記憶體能夠裝入更緊密的空間，並大幅度地縮小了 176 層 NAND 快閃記憶體的晶粒尺寸，進而使每個晶圓達到更高的 GB。

同時，美光透過將其 NAND 單元技術從傳統的浮閘式轉變為電荷捕捉式，改善未來 NAND 的可擴充性以及效能。此電荷捕捉技術結合美光的替換閘架構，並利用高導電性金屬字元線（word line）代替矽層以實現 3D NAND 效能，而採用此技術的美光也將得以有效地領先業界，降低生產成本。而且，美光還透過採用這些先進技術來改善耐用性，對航空業的黑盒子和影像監控錄影等密集寫入的使用案例特別有益。在手機儲存方面，176 層 NAND 的替換閘架構可使混合工作負載效能提高 15%，以支援超快速邊緣運算、強化 AI 推論以及高畫質且即時的多人遊戲。

美光 176 層 3D NAND 快閃記憶體目前已於美光新加坡晶圓廠量產，並透過 Crucial 消費型 SSD 產品系列向客戶出貨。美光預計於 2021 年度推出採用此技術的其他新產品。

(首圖來源:科技新報攝)