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跟上了美光,就跟上了DRAM、NAND发展的步伐

从磁盘到闪存盘,主流存储介质正在发生翻天覆地的变化。从2D到3D,从64层、96层、128层、144层到176层,从MLC、TLC到QLC,NAND制程工艺和技术发展日新月异面对产品技术的不断变化,如何才能够跟上时代发展的步伐?

美光执行副总裁兼首席商务官Sumit Sadana先生有关“美光 2021 前沿科技分享与市场研判”的主题演讲,从美光战略发展的高度,为我们提供了管中窥豹的机会。

Sumit Sadana指出:未来十年将是令人振奋的十年,展望2021年,全球GDP增长约5%,而根据不同分析师预测,半导体产业预计增长可达12%,整个产业金额将达5020亿美元,其中内存、存储增长预计可达19%,产值1460亿美元。也就是说,半导体产业将会超过全球GDP增速

“内存、存储也是在过去二十年增长最快的半导体技术,这里的所说的存储专指NAND,并不包括磁盘等存储产品。为此,应该将注意力集中在DRAM和NAND技术发展。” Sumit Sadana说。

1α制程DRAM独领风骚

与NAND存储相比,内存,也就是DRAM增长更快,美光由于技术上领先,让他们对未来充满信心。

美光是率先使用1z制程工艺,生产DRAM并实现量产的第一家公司。1月27日,美光又宣布了更为先进的1α制程工艺,同样实现了DRAM量产。相比1z制程产品,1α可使DRAM密度提升40%以上,同时拥有非常好的低功耗特性,适用于智能手机、汽车等场景应用。

如今1α 制程DRAM产品容量密度为8Gb ~16Gb,在美光位于台湾地区工厂进行批量生产,如今已经出货的产品,主要应用在计算市场的DDR4以及英睿达(Crucial) 消费级 PC DRAM 产品,与此同时,美光也已开始向移动客户提供 LPDDR4 验证样片。

按照产品路线图,从1α到1β、1γ、1δ,不同制程工艺技术的DRAM产品,美光都在投入研发,高-k CMOSEUV极紫外光技术都在未来计划中。

对于DRAM,另外需要关注的是独立显卡(GPU)所使用的GDDR6X,NVIDIA GeForce RTX 3090 和 GeForce RTX 3080如今都搭载和使用了GDDR6X,系统带宽1 TB/秒,用于满足沉浸式、高性能游戏的应用体验和需求。

此外,HBM是DRAM另一个重要技术方向。类似NAND演进历程,DRAM也在经历从2D-3D的变化,用于满足HPC、AI训练应用等对容量、高带宽的需求。

176层3DNAND新阶段

在NAND存储方面,3DNAND堆叠能力企业市场竞争力的关键。目前美光已经发展到176层3D NAND,也是目前实现量产的最先进NAND制造技术。

美光176层3DNAND技术结合了第二代替换栅极、电荷捕获以及美光 CMOS 阵列下架构(CMOS-under-array, CuA),也可以使用在QLC 产品中,也就是每一个单元存储4个bit数据,称为QLCNAND。据了解,近半数SSD客户都在尝试使用QLC技术,以追逐更好的GB/$成本。

与上一代产品相比,176 层 3D NAND 将数据读取和写入延迟缩短了 35% 以上,此外美光176 层 3D NAND 采用紧凑型设计,裸片尺寸比市场最接近同类产品缩小近 30%,适用于满足智能手机、汽车等应用市场。

存储芯片领域,3D XPoint同样需要关注。

相比NAND,3D XPoint的角色定位是SCM(存储级内存)领域,作为DRAM的替代或者补充,搭配NAND存储使用,满足多样化存储系统设计的需求。3D XPoint与3D NAND相辅相成。

小结

从DRAM到NAND,从NAND到3D XPoint,美光的技术路线代表科技最新的发展水平。对于用户来说,跟上技术发展的步伐,就把握住市场先机

跟上了美光,站在巨人的肩膀上,这是跟上时代最简单的办法,对吗?

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