3D NAND 芯片級拆解比較，位密度：長江存儲吊打三星！
2023-01-15 10:41:45 EETOP最近國外知名逆向分析機構TechInsights拆解分析了包括三星、SK 海力士、美光和長江存儲最先進的3D Nand存儲器。
TechInsights憑借其 232 層 Xtacking 3.0 在商業產品中的現成應用，長江存儲目前似乎已經遙遙領先。TechInsights 將長江存儲 128-L、232-L 與三星、SK 海力士和美光的 128 層和 176 層解決方案進行了比較，查看芯片尺寸、位密度、有源層、字線間距等因素。
隨著 TechInsights 繼續分析長江存儲 232 層 3D NAND，我們認為進行比較是必要的。我們將長江存儲的 1024 Gb (1 Tb) 三級單元 (TLC) 232-L 3D NAND 與我們從三星、SK 海力士和美光檢測的最新 512 Gb TLC 3D NAND 芯片（見表 1）進行了比較。
一直到 128-L（包括 128-L），3D NAND 一直由三星憑借其超高縱橫比 (UHAR) 孔蝕刻實現的單層工藝主導。三星仍然以最小的字線 (WL) 間距領先，這允許堆疊更多層，同時最大限度地減少對垂直通道 (VC) 高度和狹縫深度的工藝要求的影響。雖然看起來三星可能擁有最低的128-L工藝成本，但它并沒有最低的芯片尺寸。這一點很重要，因為芯片尺寸面積越小，在300毫米的晶圓上可以制造的芯片就越多，從而獲得更多的利潤。
三星開始在176-L(三星的第七代3D NAND)采用外圍單元(COP)方法，這導致了從128-L到176-L的顯著減小。類似的方法已經被美光從32-L(美光的第一SK 海力士從 96-L（SK 海力士的第四代3D NAND）開始使用類似的方法之后，SK 海力士將其稱為 4D NAND，邊下單元或PUC)。長江存儲在64-L (YMTC的第二代3D NAND)應用Xtacking，通過將內存陣列置于外圍電路上，實現了減小裸片尺寸的類似優勢。裸片面積的減小以及有源字線（AWL）的增加提高了位密度。
我們最近拆解分析的YMTC 232-L六平面1 Tb TLC芯片，，中心為x解碼器(見圖1)，最高比特密度為15.03 Gb/mm2。
圖 1：YMTC 232-L 1 Tb 芯片的裸片圖像。
圖2顯示了位密度 （Gb/mm2） 與 AWL的數量。我們預計即將推出的232/238L芯片的位密度將達到約15 Gb/mm2.在 ISSCC 2022 上，三星 2xx-L 測試車（帶有帶邊緣 X 解碼器的四平面 1 Tb TLC 芯片）的位密度為 11.55 Gb/mm2。我們預計位密度將增加到14.5 Gb/mm以上。使用生產掩碼集時。SK 海力士 238-L 帶中心X解碼器的六平面1 Tb TLC芯片估計為14.75 Gb/mm2，比上一代增加了 34%。美光的232-L 六平面 1 Tb TLC 芯片據稱為14.60 Gb/mm2。
圖 2：位密度與AWL的關系
在 232/238-L，長江存儲的位密度最高，而三星預計位密度最低。這對 NAND 市場意味著什么？這是否意味著三星將退出競爭？當然不是。要考慮的更重要的因素之一是總體成本，因此成本/位的指標是最理想的比較數據。TechInsights正在努力計算每比特成本后續將為大家提供此信息。
原文：
https://www.techinsights.com/blog/comparison-latest-3d-nand-products-ymtc-samsung-sk-hynix-and-micron
