China conquista la memoria flash de 128 capas más avanzada: ¿cuál es su punto fuerte? ¿Cuándo podremos competir con Samsung?

Los chips se dividen en chips de memoria y chips sin memoria. Existen muchos tipos de chips de memoria, que se pueden dividir en chips de memoria principal y chips de memoria auxiliar según sus usos. El primero también se llama chip de almacenamiento interno (memoria), que puede intercambiar datos directamente con la CPU. Tiene alta velocidad, pequeña capacidad y alto precio. Este último es un chip de memoria externa (memoria externa), que se refiere a un chip de almacenamiento distinto de la memoria y el caché. Este tipo de chip de almacenamiento generalmente aún puede guardar datos después de un corte de energía. Es lento, de gran capacidad y de bajo precio.

Los más importantes entre los chips de memoria son la DRAM (memoria) y la NAND flash (memoria flash). En 2018, China importó 312 mil millones de dólares en chips (el artículo más valioso importado por China superó al petróleo), de los cuales. Los chips de memoria representaron el 39% del valor de las importaciones de circuitos integrados, alcanzando los 123.060 millones de dólares. De los 123.060 millones de dólares en chips de memoria, el 97% son DRAM y FLASH.

En 1968, después de un largo período de investigación, Dennard finalmente inventó una celda de memoria basada en un diseño de transistor único que podía almacenar una pequeña cantidad de datos. Desde entonces, el monopolio de los chips de memoria se ha extendido desde Estados Unidos a Japón y ahora a Corea del Sur. Samsung, Micron y Hynix representan colectivamente el 96% de la cuota de mercado mundial de chips DRAM.

En 1984, Fujio Shioka de Toshiba propuso por primera vez el concepto de memoria flash rápida ULSI. Sin embargo, Toshiba no le prestó atención e Intel fue el primero en desarrollarlo. Fujio Masuoka no quedó convencido. Propuso el concepto de NAND en 1987 y lo desarrolló conjuntamente con 10 colegas con diferentes características. Tuvo éxito en sólo 3 años.

Hoy en día, la tecnología de memoria flash se lleva desarrollando desde hace 26 años y está monopolizada por cinco empresas de Estados Unidos, Japón y Corea del Sur: Samsung, Toshiba, Micron, Hynix e Intel.

Estas empresas han dominado el poder de fijación de precios de la memoria y la memoria flash y pueden manipular los precios a voluntad. En 2010, Samsung y otras empresas fueron multadas fuertemente en Europa y Estados Unidos por manipular ilegalmente los precios de la memoria flash.

Actualmente, la tecnología de memoria flash convencional es 3D NADA. 3D NAND es un tipo emergente de memoria flash que resuelve las limitaciones de la memoria flash NAND 2D o plana al apilar unidades de almacenamiento.

La NAND ordinaria es un bungalow, por lo que la NAND 3D es un edificio de gran altura. El área del edificio aumenta repentinamente y, en teoría, se puede apilar infinitamente.

El aumento del número de capas significa que aumentarán los requisitos de tecnología y materiales. Además, a medida que aumenta el número de capas apiladas, la altura de la pila de almacenamiento también aumenta, pero el espesor de cada capa disminuye.

Cada vez que actualice, el grosor de la pila será 1,8 veces mayor que el original y el grosor de la capa será 0,86 veces mayor que el original.

Antes de 2016, el mercado de chips de memoria de China era nulo, por lo que era extremadamente fácil verse asfixiado por países extranjeros. En ese momento, Ziguang Group estableció Yangtze River Storage para conquistar la tecnología de memoria flash.

Desde el comienzo de sus esfuerzos en 2016, hasta noviembre de 2017, Unisoc Group gastó mil millones de dólares y un equipo de I+D de 1000 personas dedicó 2 años para desarrollar con éxito el primer chip de memoria NAND 3D nacional de 32 capas. Esto indica que los chips de memoria de China han logrado un inicio de 0.

En mayo de 2019, Ziguang desarrolló con éxito un chip de memoria flash de pila de 64 capas, que está solo una generación detrás de la pila de 96 capas de Samsung. Debes saber que la memoria flash 3D NAND de pila de 64 capas no era masiva. -producido hasta 2018. .

Según los planes de producto, los principales fabricantes de memorias flash, como Samsung y Toshiba, producirán en masa memorias flash apiladas de 128 capas en 2020. Sin embargo, Ziguang se saltó la investigación y el desarrollo de la memoria flash de 96 capas y directamente Abordó la memoria flash de 128 capas.

El 13 de abril de 2020, Yangtze Storage Technology Co., Ltd. anunció que su memoria flash QLC 3D NAND de 128 capas (modelo: X2-6070) se desarrolló con éxito y se ha utilizado en muchos fabricantes de controladores. como SSD y otros dispositivos de almacenamiento de terminales. El producto ha pasado la verificación y está por delante de Samsung y otras empresas.

Yangtze Memory X2-6070 es la primera memoria flash 3D NAND con especificación QLC de 128 capas de la industria. Tiene la mayor densidad de almacenamiento por unidad de área, la mayor velocidad de transmisión de E/S y la mayor memoria flash NAND única. entre los modelos conocidos en la industria.

Esta vez también se lanzó un chip de memoria flash TLC (3 bits/celda) de 128 capas y 512 Gb (modelo: X2-9060), con una capacidad única de 512 Gb (64 GB) para satisfacer las necesidades de diferentes escenarios de aplicación.

Según la hoja de ruta de la memoria flash 3D de Techinsihts y la información del fabricante, la capacidad del núcleo de la memoria flash 3D de 110 capas (128 y 136 niveles diferentes) de Samsung puede alcanzar QLC 1 TB, la de 128 capas de Micron, la de SK Hynix de 128- La capa y la memoria flash QLC de 144 capas de Intel también tienen una capacidad central de 1 TB. La pila de memoria flash con tecnología BiCS 5 de 112 capas de Toshiba/Western Digital puede alcanzar una capacidad QLC de 1,33 TB, que es la más alta conocida anteriormente.

En términos de capacidad, la memoria flash X2-6070 QLC de Yangtze Storage está al mismo nivel que Toshiba/Western Digital, y es un 33% superior a las de otras empresas.

Además de la capacidad, también depende del rendimiento. La velocidad de IO del X2-6070 es de 1600 Mbps, mientras que la velocidad de la memoria flash de 128 capas de Samsung es de 1200 Mbps, la de Western Digital y Toshiba también es de 1200 Mbps, y la de IO. Las velocidades de otras empresas no son precisas. Los datos se estiman en alrededor de 1200 Mbps.

Entonces, en términos de rendimiento de IO, la memoria flash X2-6070 de Yangtze Storage también ocupa el primer lugar, lo que está por delante de otros fabricantes. En términos de indicadores técnicos, la memoria flash X2-6070 de Yangtze Storage se produce en el país. La memoria flash es de gran importancia para ingresar al primer escalón por primera vez y liderar en capacidad, densidad y rendimiento al mismo tiempo.

Esta es también la primera vez que China ha superado a los principales fabricantes de memorias como Samsung en términos de especificaciones de memoria flash, lo que marca que China ha superado el poder de fijación de precios de Estados Unidos, Japón y Corea del Sur en el flash. mercado de la memoria.

La razón por la que Ziguang está en el mismo escalón que otros importantes fabricantes de memoria flash en términos de especificaciones de memoria flash es porque Ziguang también ha desarrollado su propia tecnología de memoria flash 3D NAND con estructura Xtacking, que traerá beneficios sin precedentes a Memoria flash 3D NAND. Alto rendimiento de E/S, mayor densidad de almacenamiento y ciclo de lanzamiento de producto más corto.

Utilizando Xtacking, los circuitos periféricos responsables de la E/S de datos y las operaciones de la unidad de memoria se pueden procesar de forma independiente en una oblea. Este método de procesamiento conduce a la selección de procesos lógicos avanzados apropiados para permitir que NAND obtenga mayores velocidades de interfaz de E/S y más funciones operativas. Las células de memoria también se procesarán de forma independiente en otra oblea. Cuando las dos obleas se completan respectivamente, la innovadora tecnología Xtacking puede unirlas para conectar el circuito a través de millones de VIA (Accesos de interconexión vertical, canales de interconexión vertical) metálicos en un solo paso de procesamiento, y solo agrega un número limitado de costos.

En 2019, Yangtze Storage una vez más actualizó su tecnología Xtacking y lanzó Xtacking2.0, que mejorará aún más la tasa de rendimiento NAND y mejorará el rendimiento general del almacenamiento a nivel de sistema.

Por supuesto, aunque hemos roto el poder de fijación de precios de Estados Unidos, Japón y Corea del Sur en el mercado de chips, Ziguang todavía necesita aumentar su capacidad de producción para lograr la autosuficiencia de producción en masa de 64. La memoria flash 3D de pila de capas tiene una capacidad de 256 GB y chips TLC; para finales de 2020, la capacidad de producción será de solo 60.000 obleas por mes, en comparación con la capacidad de producción mundial de chips de memoria flash de aproximadamente 1,3 millones de obleas por mes. la capacidad de producción nacional de memoria flash solo representará 3 este año.

Samsung, Toshiba, Micron y otras empresas siguen liderando el cronograma de producción y la capacidad de la memoria flash 3D de 128 capas este año.

Actualmente, Ziguang no podrá lograrlo por completo. éxito hasta 2021. Para alcanzar la capacidad de producción de otros importantes fabricantes de memoria flash, esperamos que las empresas nacionales puedan apoyar nuestra propia investigación y desarrollo de chips de memoria flash.

Además, Ziguang también está trabajando actualmente en chips de memoria. Además de Ziguang, Hefei Changxin también está trabajando en chips de memoria. Para reducir la amenaza de sanciones estadounidenses, Hefei Changxin ha rediseñado los chips DRAM. Minimizar el impacto en Estados Unidos. Uso de tecnología originaria.

Con los dos puños de Ziguang Group y Hefei Changxin, China ya no necesita mirar a Occidente en el campo de los chips de memoria. En el campo de los semiconductores, China se desarrollará lentamente para construir su propio ecosistema de semiconductores.