3D NAND生态全景回顾以及行业展望

自2014年3D NAND问世，就一直聚焦着全世界的目光。经过几年的沉淀，3D NAND行业可谓是"百家"峥嵘。说"百家"是有点夸张了，说白了，3D NAND行业也就是指三星、东芝、西部数据、美光、SK海力士等这些Flash原厂巨头，因为他们基本完全把控着3D NAND的命脉。中国公司在此领域毫无话语权，甚至连收购、合作外资公司都没可能，想获得突破还得靠国产公司自立。值得欣慰的是，紫光公司主导的长江存储科技在武汉投资240亿美元建设国家存储芯片基地，已经开始着力研发32层3D NAND，但要量产估计要到2019年了。

各大原厂发力第二代3D NAND

在国内还在为32层第一代3D NAND奋斗时，2017下半年Flash原厂三星、东芝、西部数据、美光、SK海力士等64层/72层第二代3D NAND纷纷进入量产，英特尔和美光新型3D Xpoint技术也开始投入商用。此外，Flash原厂新Fab工厂也在扩大生产，比如：三星耗资150亿美元新建的平泽Fab 18工厂，英特尔独自投资升级设备的大连工厂，美光投资40亿美元在Fab 10N旁新建的Fab 10X，

这里特别提一点，虽然美光的3D NAND闪存量产时间晚于三星，不过他们在3D NAND也有独到之处，采用了CuA的布线结构。今年2月份美光公布了世界上核心面积最小的256Gb 3D NAND闪存核心，只有59mm^2，与其他厂商的64层3D NAND相比，美光的256Gb核心密度达到了4.3Gb/mm^2，比竞品高出25%左右。由于面积的优势，美光的256Gb核心3D NAND主要用于移动市场。



第三代3D NAND在路上

今年6月28日东芝(Toshiba)和Western Digital(WD)领先业界，抢在存储龙头三星电子之前，宣布研发出96层3D NAND flash存储，并且已完成试产、性能确认等相关工作。该款堆叠96层的3D NAND产品为TLC 256Gb（32GB），预计于2017年下半送样、2018年开始进行量产，主要用来抢攻数据中心用SSD、PC用SSD以及智能手机、平板电脑和记忆卡等市场。

东芝今后也计划推出采用堆叠96层制程技术的512Gb（64GB）3D NAND产品以及采用全球首见QLC技术的3DNAND产品。东芝目前已量产堆叠64层的3D NAND产品，而和64层产品相比，96层3D NAND每单位面积的记忆容量扩大至约1.4倍，且每片晶圆所能生产的记忆容量增加，每bit成本也下滑。

除了东芝敲锣打鼓的宣布96层 3D NAND的研发外，其他巨头现在还处于埋头研发的状态。特别是在东芝宣布96层之后，韩国媒体就质疑东芝的真实性，推测应该是为出售闪存业务造势，并指出其实三星也已研发出96层3D NAND，但是考量到产品越先进，量产越困难，因此未对外公布，要先等到全面量产再说。不管怎样，我们还是相信存储龙头三星肯定有研发96层 3D NAND，至于何时量产，还没有给出具体的时间。同时，在FMS全球闪存峰会上，三星也发布QLC SSD，预计2018年正式出货。

除了东芝和三星，海力士和美光也在全力研发96层3D NAND。 第三代3D NAND闪存预计会在2017年下半年推出，不过细节未知，从美光公布的数据来看，3代3D闪存每单位晶圆的GB容量进一步提升40%。



行业展望

目前行业内仍主要是256Gb（32GB）3D NAND产品，在2017下半年至2018年，512Gb(64GB) 3D-TLC以及1Tb（128GB）3D-QLC将成为市场主导。在2020之前，3D NAND更迭趋势有望延续新的“摩尔定律”，即每个18月，技术更新一代，48L > 64L > 96L > 120L+……



未来三年，3D NAND将全面取代2D NAND颗粒。其中，TLC仍然是3D NAND的主力军。



随着第三代96层/QLC 3D NAND的到来，每GB的cost将进一步下降，价格优势会助力3D NAND全面开花。

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