公开课47期笔记 |从38nm量产到1xnm加码,东芯SLC NAND“大有可为”

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第四十七期“集微公开课”于7月22日(周四)上午10:00直播,特邀请到东芯半导体股份有限公司副总经理陈磊带来以《详解SLC NAND Flash 产品及应用》为主题的演讲。

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当下,全球迈入数据爆发的新时代,SLC NAND Flash作为NAND Flash的分支之一,在占据着不可或缺“一席之地”的同时,也给国内厂商带来了发展新机遇。

陈磊介绍,在2D领域,NAND Flash分为SLC、MLC、TLC、QLC 4类,而SLC是其中结构最为简单的一种,随着SLC、MLC、TLC和QLC每个单元存储的信息依次递增,电压变化随存储信息增加呈指数级增长,相应的P/E寿命随之减少,因此SLC的寿命也是相对较长。

目前,2D NAND已经不能满足日益增长的数据存储要求,国际大厂将更多的产能配给3D NAND Flash。那么与大热的3D NAND相比,SLC NAND又有怎样的优势呢?

“不同的底层结构设计决定了产品性能上的差异,相比3D NAND,SLC NAND拥有高可靠性,高可擦除性、适用于高宽带等优点。做到10万次的擦除的同时还可提供10年的典型数据保留,但由于结构上的限制,SLC NAND不能做特别大的容量,全世界做得最大的SLC NAND容量最高只能做到16Gb,而3D NAND起步容量为512Gb。“陈磊说到。

陈磊表示,在此特性下,SLC NAND和3D NAND在应用上是朝着两个不同的方向发展的,SLC NAND专注在嵌入式领域,3D NAND着重包括手机、平板、固态硬盘等大容量领域。

目前,SLC NAND在整个NAND领域占比大约在2%~5%左右,但未来其市场预计将稳步增长。Gartner数据显示,预计2023年SLC NAND的全球市场规模将超150亿人民币,新兴领域为SLC带来新的市场增量。

此外,由于SLC NAND是进入MLC NAND、TLC NAND以及3D NAND的必经之路,所以SLC NAND拥有着不可替代性,在当下海外大厂更关注3D NAND的时期,也为国内厂商的发展也迎来了新空间,国内厂商有望凭借本土化优势有望实现突破。

陈磊指出,SLC NAND除了在嵌入式市场的广泛采用,近期也随着4G功能手机的热销而进入了功能手机的BOM中,继续发挥着存储资料信息的作用。与此同时,随着全世界5G基站的建设热潮以及汽车系统向完全自动驾驶的发展,5G基站、汽车电子中也开始出现SLC NAND的身影,成为其应用的新兴领域。

东芯半导体作为目前国内少数可以同时提供NAND/NOR/DRAM设计工艺和产品方案的本土存储芯片研发设计公司,专注于中小容量存储芯片。

目前,东芯在SLC NAND设计产品方面,使用浮栅型工艺结构,存储容量覆盖1Gb至16Gb,同时提供SPI、PPI类型接口,并搭配3.3V/1.8V两种电压。

“东芯拥有并行NAND Flash系列产品以及串行NAND Flash系列产品。其中,并行NAND Flash系列产品可提供从1Gb到8Gb的容量,3.3V/1.8V两种电压,多种封装方式的产品,以满足不同应用场景,在网络通信,智能音响,安防监控,机顶盒等领域中广泛应用。串行NAND Flash系列产品引脚少和封装尺寸小,且在同一颗粒上集成了存储阵列和控制器 ,带有内部ECC模块。能满足常规对功耗不敏感的有源器件,也使其在目前日益普及的移动互联网及物联网设备中,有足够的发挥空间。” 陈磊指出。

最后,他介绍说:“东芯半导体致力于大力发展具有自主知识产权的国内存储芯片技术并积极开拓国内市场应用,迅速提升中国在存储行业的设计研发能力。在SLC NAND 领域,东芯已量产38nm,24nm SLC NAND产品达到量产标准。下一步将配合国内晶圆厂,持续推进SLC的制程,预计在今后提供1xnm SLC NAND Flash。“

在QA环节, 针对“SLC NAND在耐用性和可靠性方面的确十分优秀,但它的成本也会相对昂贵,东芯如何控制成本,达到最优性价比?”问题,陈磊表示,对于存储器来说,成本是一个非常关键的考量点。目前,东芯38nm SLC NAND产品已量产,24nm达到量产标准,未来,SLC的制程节点将推进到20nm以下,东芯将通过不断的制程微缩来得到一个更好成本的 SLC NAND。

针对“东芯半导体的晶圆代工厂主要为哪些厂商,封测厂主要为哪些厂商“问题,陈磊表示东芯半导体的晶圆代工厂主要为中芯国际和力积电,封测厂主要为紫光宏茂、AT Semicon、南茂科技等公司。(校对/若冰)

责编: 韩秀荣
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