全球最大的存储芯片制造商三星电子计划在2026年前推出400层V-NAND闪存芯片,以在人工智能(AI)热潮中引领快速增长的存储设备市场。
根据三星的存储芯片发展规划,其负责半导体业务的设备解决方案部门(DS)目标是最早在2026年生产出至少有400层单元垂直堆叠的V-NAND,以最大限度地提高容量和性能。
三星目前批量生产286层大容量V9 NAND闪存芯片。在现有的NAND芯片中,存储单元堆叠在外围设备的顶部,其功能相当于芯片的大脑。然而,堆叠300层或更高存储单元往往会损坏外围设备。
(制图:Dongbeom Yun)
在尖端的V10 NAND中,三星计划采用创新的键合技术,在不同的晶圆上分别创建单元和外围设备,然后进行键合。
三星表示,这种方法将实现“超高”NAND堆叠,具有大存储容量和出色的散热性能,是AI数据中心使用的超大容量固态硬盘(SSD)的理想选择。
据三星称,这种芯片被称为键合垂直NAND闪存或BV NAND,是“AI的理想NAND”。
2013年,三星在业内率先推出垂直堆叠存储单元,从而开创了V NAND芯片的先河,实现了容量的最大化。
据三星称,其BV NAND可将单位面积的比特密度提高1.6倍。
三星的目标是在2027年推出V11 NAND,将数据输入和输出速度提高50%,从而进一步发展堆叠技术。
该公司还计划推出SSD订购服务,目标客户是希望管理AI半导体投资高成本的科技公司。
到2030年,NAND芯片将超过1000层
三星誓要巩固其在大容量、高性能NAND闪存市场的领导地位。
基于NAND的存储设备竞争非常激烈,因为AI芯片侧重于推理,而推理需要大容量的存储设备来存储和处理图像及视频。
NAND闪存是一种非易失性存储芯片,即使在电源关闭时也能存储数据。它目前用于智能手机、U盘和服务器等设备。
根据市场追踪机构TrendForce的数据,截至第二季度,三星已成为NAND领域的主导企业,控制着全球36.9%的市场份额。
三星高管表示,公司的目标是到2030年开发出超过1000层的NAND芯片,以提高密度和存储能力。
DRAM发展
为了加强其在DRAM领域的领导地位,三星计划最早于2024年底推出第六代10nm DRAM(或称1c DRAM)和第七代10nm DRAM(或称1d DRAM),用于HBM4等先进的AI芯片。
根据三星的内存规划,该公司将在2027年推出10nm以下的DRAM,即0a DRAM。
0a DRAM的主要特点是采用垂直沟道晶体管(VCT)三维结构,类似于NAND闪存中使用的技术,以提高性能和稳定性。
三星表示,通过垂直堆叠单元,VCT DRAM可以减少单元之间的干扰,提高容量。
该公司还计划加快开发HBM以外的AI专用存储产品,如低功耗内存处理(LP-PIM)。
三星推广NAND时,三星公司副董事长、DS部门主管Jun Young-hyun表示要对公司进行大刀阔斧的改革。
尽管三星在整个DRAM市场上处于领先地位,但在HBM市场上却在奋力追赶竞争对手SK海力士,后者是全球第二大存储制造商,也是英伟达高端HBM芯片的主要供应商。
据市场研究公司Gartner预计,到2026年,全球存储市场将从2024年的920亿美元增长到2270亿美元。
三星预计,在2024年至2029年期间,服务器DRAM和企业级SSD(eSSD)市场的年增长率将分别达到27%和35%。(校对/张杰)