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东芝和西数相继推出四比特单元3D NAND技术

2017-7-26 00:19| 发布者: TylerDong| 查看: 77| 评论: 0

摘要: ​正当我们逐渐熟悉64层3D NAND芯片之时,东芝与西部数据建立的合资企业又将相关技术提升至新的高度。双方指出,其合资公司已经生产出96层原型设计方案,而东芝和西数也相继推出了四层单元闪存技术。2017年7月4号东 ...

​正当我们逐渐熟悉64层3D NAND芯片之时,东芝与西部数据建立的合资企业又将相关技术提升至新的高度。双方指出,其合资公司已经生产出96层原型设计方案,而东芝和西数也相继推出了四层单元闪存技术。


2017年7月4号东芝推出了全球第一个采用QLC(四比特单元) BiCS架构的3D NAND闪存芯片,西数也紧跟其后就在昨天宣布,已经成功开发了每单元四位X4架构基于BiCS3闪存、提供64层的3D NAND技术。


新的BiCS3 X4技术被称为在单个芯片上提供768千兆位的存储容量,与之前的512位千兆位芯片(每个单元(X3)架构)三位)相比,相较于64层芯片,96层3D NAND芯片拥有高达50%的层数提升,因此从理论上讲其存储容量亦将提升达50%。然而实际情况似乎并非如此。东芝公司解释称,其采用BiCS4技术的最新芯片即使继续采用原有64层堆叠制程,每单位芯片尺寸的容量仍可直接增加约40%。也就是说东芝和西数均采用的是64层堆叠制程。


原型设计96层三层单元(简称TLC)晶片拥有256 Gbit容量——相当于64层晶片的一半。


而96层BiCS闪存将由东芝以及西部数据于四日市建立的Fab 5、全新Fab 2以及Fab 6(将于2018年夏季正式建成)代工厂负责制造。


WD已经将X4技术的创新放在了2D NAND上,从而构建了一个技术和商业方面使用,用于3D NAND的最新的技术。8月份,WD和东芝都将在加利福尼亚州圣克拉拉举行的闪存峰会上展示采用BiCS3 X4技术的新SSD。

由于NAND Flash因单位元内存放的bits数增加,P/E周期(Program/Erase Cycle),以及使用寿命也随之降低。在NAND Flash的MLC向TLC过渡时,为了降低读写错误,NAND Flash控制芯片的ECC纠错技术由BCH向更高纠错能力的LDPC转换。


东芝宣称,他们的QLC NAND拥有多达1000次左右的P/E编程擦写循环,大大高于业界此前几年预计的100-150次,几乎已经和TLC闪存相当了。值得大家关注的是为了避免读写错误,主控搭配QLC闪存时也必须支持更高级的ECC,东芝就发展了自己的QSBC纠错技术,号称比TLC设备上常用的LDPC更加先进。这就有可能意味着,QLC闪存的寿命根本不是问题,完全可以和TLC一样耐用。东芝具体是怎么做到的暂未披露。


我们都知道,3D NAND技术垂直堆叠了多层数据存储单元,具备卓越的精度。基于该技术,可打造出存储容量比同类NAND技术高达三倍的存储设备。该技术可支持在更小的空间内容纳更高存储容量,进而带来很大的成本节约、能耗降低,以及大幅的性能提升以全面满足众多消费类移动设备和要求最严苛的企业部署的需求

基于此NAND闪存目前已经发展出了四种形态:SLC单比特单元,性能最好,寿命最长,但成本也最高;MLC双比特单元,性能、寿命、成本比较均衡,目前主要用于高端和企业级产品;TLC三比特单元,成本低,容量大,但寿命越来越短;QLC四比特单元,自然延续了这一趋势。

事实上,经过厂商不断的改进,TLC技术已经十分成熟,无论性能还是寿命都可以满足日常消费甚至企业级应用,目前几乎绝大多数消费级SSD都在用它。


QLC闪存由于由采用了四比特设计,每个单元内都有多达16种不同的电压状态,相比TLC又翻了一番,而且又不能把单元面积做的太大,可想而知控制难度急剧增大。


东芝与西部数据双方表示,其96层产品的样品计划于2017的下半年开始交付,而批量生产则计划在2018年年内实现。其适用之场景包括企业与消费级SSD、智能手机、平板设备以及存储卡等。两家公司认为,来自其合资企业的64层3D NAND总体产能将在2017年年内高于业务内的任何其它供应商。


众所周知除了技术领域的通力合作之外,东芝与西部数据之间还存在一些矛盾。此前东芝公司于东京起诉西部数据并要求其赔付1200亿日元(折合10亿美元,8.3亿英镑),指责后者因“干涉”东芝公司存储器业务相关投标程序而涉嫌不正当竞争。这些感兴趣的话题值得大家关注。更多详细信息请关注SSD PK 社区。


每天一个段子上病理学课时,有很多学生打瞌睡,教授于是发脾气了:“对于真正死亡的时间,医学界一直争论,究竟是脑部停止活动时算是死亡,还是心脏停止时算死亡。如果是前者,我不得不宣布:‘这班上的学生大多死了。’”


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