摘要:在华为mate70系列发布之后,有媒体测试出mate70pro+的闪存读取速度要比同期的产品高出一大截。虽然机型还没有正式发售,但是从数据速度可以看出,这一代产品的闪存相当于是mate40pro系列 SFS1.0 的升级版 SFS2.0 。
在华为mate70系列发布之后,有媒体测试出mate70pro+的闪存读取速度要比同期的产品高出一大截。虽然机型还没有正式发售,但是从数据速度可以看出,这一代产品的闪存相当于是mate40pro系列 SFS1.0 的升级版 SFS2.0 。
早在mate40pro系列的时候,华为放出了由自家海思封装的SFS1.0闪存芯片。该芯片由长江存储独家供应闪存颗粒,华为海思进行封装,整体的读取速度在当时以及未来的一年内都是最快的存储芯片。
SFS1.0是长江存储的64层架构颗粒,这一代的技术产品还被用在了华为p60系列上面。一直到pura70系列上市,长江存储和华为迎来了一波技术爆发。
2023年,外国权威机构拆解了长江存储旗下的消费产品致态推出的 Ti600 1TB 固态硬盘。在硬盘中,发现了这款新型 QLC 芯片具有市售 NAND 产品中最高的位密度,为 19.8 Gb/mm2。
而且这款芯片也是第一个具有 200 多行有效字的四层单元 (QLC) 3D NAND 芯片,是长江存储基于自主技术架构Xtacking Hybrid Bonding 开发出来的第三代产品。Xtacking 3.0架构232L 的 Backside Source Connect (BSSC) 技术,实现了良率和性能的提高,并降低了制造成本。
并且长江存储依靠两个晶圆的直接键合(混合键合)Xtacking 架构,跳过了 176层的闪存颗粒研发,直接越级发展到Xtacking3.0 的 232层。长江存储在232L之前有160L和198L的内测产品和工程样品用于大栈Xtacking3.0 3D NAND开发,然后跳过它们,直接转向232L。
同期的其他品牌,例如韩国的三星、海力士、美国的美光,他们也在开发 232 层 QLC 3D NAND 设备,但是还没有完成。
三星当时还没有在其 236 层 (V8) 3D NAND 上开发 QLC,因为三星的策略是专注于 V9 3D NAND TLC 和 QLC。然而,在后来的三星内存技术日上,该公司宣布了第一款针对移动市场的 QLC 产品,这是一款采用 176 层 (V7) 技术的 512GB UFS 3.1 产品。
SK 海力士主要专注于 TLC 设备,而不是 QLC 产品。
后来,权威机构又对致态的TiPlus7100 Black Myth SSD硬盘进行拆解分析,发现该产品采用了长江存储最新的晶栈Xtacking4.0结构和设计,由 160L 活性层(总共 180L 栅极)组成。
长江存储将 160L 堆叠层与全新的 Xtacking4.0 技术相结合,制造出了 512 Gb Xtacking4.0 160L TLC 芯片(Gen5)。
512 Gb Xtacking4.0 160L TLC 芯片 (Gen5) 的尺寸为 40.44 毫米,即 12.66 Gb/mm2芯片密度。与三星、SK 海力士、美光和铠侠/西部数据 (WD) 的其他商用 TLC 芯片相比,和 QLC 的芯片相比,芯片密度和 1 GB 面积看起来非常先进。
长江存储 160L Xtacking4.0 TLC 模具位于 QLC 趋势线上,而不是 TLC 趋势线上。长江存储计划将 Xtacking4.0 技术与 2xxL 和 2yyL 等更高层次相结合。
但是由于美国的禁令,中国的长江存储一直遭受各种限制,导致其无法扩建 3D NAND 晶圆厂并且拿不到先进的半导体设备和工具。凭借着 Xtacking4.0 技术,长江存储似乎找到了暂时克服禁令的方法。
在致态的 TiPlus7100 SSD 黑神话悟空版中,采用了长江存储的高速 Xtacking4.0 工艺制造。在 40.44 毫米的微小尺寸上为 512 Gb2密封芯片尺寸,即 12.66 Gb/mm2芯片位密度。虽然它不是可用的最密集内存,但它与顶级设备竞争也没有差太多,这是通过混合晶圆键合结构和新设计的 20 个垂直通道孔实现的。
垂直通道的增加是 Xtacking 迭代的关键改进,展示了其混合键合工艺的成熟度,这是长江存储技术领先的领域。
日本铠侠还在具有 20 个垂直通道的存储设备上引入了用于内存的混合键合,但是铠侠在其工艺中尚未达到类似的成熟水平。
我们也能预计到三星、SK 海力士和美光将很快采用混合键合技术,但这些公司要赶上长江存储在键合领域的领先地位,还有一段路要走。
值得一提的是,长江存储率先在 Xtacking3.0 中引入 BSSC 技术,并且仍然是唯一一家拥有使用该技术的商用产品的存储器公司。该技术模具上的标记是双回旋符 “^^”,这种类型的芯片标志是没有芯片标签的,而且首次出现在华为Pura 70 Ultra 中。
根据技术拆解显示,华为Pura 70 Ultra的512G存储版本,采用了长江存储基于Xtacking3.0技术供应的128层闪存颗粒。而1TB的存储版本,采用了长江存储基于Xtacking3.0技术供应的232层闪存颗粒,两者存在非常明显的技术差距。
根据长江存储去年启动的“武当山计划”来看,华为Pura 70 Ultra率先搭载了长江存储准备全面切换国产供应链的“武当山计划”产品,而且长江存储也是华为Pura 70 Ultra的唯一供应商。
“武当山计划”,代表了长江存储正在逐步过渡到采用国产供应链技术制造产品的方案上。其芯片上面的标记是双山峰样式,表明该设备在部分环节采用了国产设备制造。
长江存储依靠Xtacking3.0 中的 BSSC技术,可以实现更高的良品率与更优秀的存储性能,而且还可以降低制造成本。
华为是国内第一家,也是目前唯一一家在旗舰手机产品上面大面积使用长江存储闪存颗粒的企业。华为海思对于芯片封装,有着多年的技术经验,这恰好满足了长江存储的供应要求。长江存储只需要提供闪存颗粒,剩下的封装以及技术优化,全部交给华为来完成。
但是在关键层工艺的蚀刻和气相沉积部分,长江存储仍然依赖在制裁之前购买的美国和日本工具,国内的设备供应商还尚未攻克 3D 堆叠技术。用于这些步骤的制造设备,占内存制造所需设备价值的50%左右。
想要进行制造设备的国产化替代,长江存储以及设备制造商,必须要克服兼容性问题。这个兼容性问题可不是短时间内能完成的项目,还需要国产供应链长时间的试错才能逐步完善。
来源:大漠过千里一点号