“封城”不阻“长江”猛追友商 国产128层闪存究竟有多强？

　4月13日, 紫光集团旗下长江存储重磅宣布,成功研发两款128层产品，分别是128层QLC 3D NAND闪存(型号：X2-6070)、128层512Gb TLC(3bit/cell)规格闪存芯片。前者已在包括群联和联芸等多家控制器厂商SSD等终端存储产品上通过验证，两款产品可满足不同应用场景的需求。

　　早在去年9月，长江存储便已开始量产基于Xtacking架构的中国首款64层3D NAND闪存。得益于Xtacking架构对3D NAND控制电路和存储单元的优化，其64层TLC产品在存储密度、I/O性能以及可靠性等领域都有不俗表现，上市之后广受业界肯定。

　　而在128层系列产品中，Xtacking已全面升级至2.0。由于外围电路和存储单元分别采用独立的制造工艺，CMOS电路可选用更先进的制程。另外，在芯片面积没有增加的前提下，Xtacking2.0还为3D NAND带来了更佳的扩展性，进一步释放3D NAND闪存的潜能。QLC 产品较看重“读性能”，同时“写性能”也不能落下，因此在布局上就增加了阵列读写的运行，可以有比较好的连续读写速度作为基础，通过进一步的优化，这颗 128 层 QLC 的产品，在三个维度上做到了业界第一，包括面积最高密度、单颗最高容量达到1.33Tb，以及业界最快速度 1.6Gb/s的 I/O 。

　　与传统HDD相比，QLC SSD更具性能优势。在消费类领域，QLC将率先在大容量U盘，闪存卡和SSD中普及。在企业级领域，QLC SSD将为服务器和数据中心带来更低的读延迟，使其更适用于AI计算、机器学习，实时分析和大数据中的读取密集型应用。

　　NAND Flash作为对供需平衡敏感、成本竞争极为激烈的强周期性产业，在过去一年，各大原厂产能主力已由64/72层NAND Flash切换至92/96层堆叠NAND Flash。据了解，2019年全球bit出货量达到3090亿GB，较2018年实现35%的增长。

　　据悉，长江存储一期生产线月产能为10万片，今年以来产能一直在爬坡。至于量产时间，配合上述产能，128层NAND闪存将于今年年底到明年上半年陆续量产。

长江存储跨越96层产品，直接从64层产品发展至128层产品，既得益于Xtacking技术的协助，也是国际竞争需求的助推。目前，包括三星、SK海力士等在内的国际领先存储芯片厂商均已推出128层产品。

　　例如，SK海力士在去年底已向客户交付基于128层1Tb 4D NAND的工程样品，近期推出基于首款128层 1Tb TLC 4D NAND闪存的企业级SSD。三星于去年中已批量生产250GB SATA SSD，为基于该技术的产品，年底实现了第6代128层512Gb TLC 3D NAND的量产。对于铠侠/西数，今年开年顺利研发出512Gb的BiCS5 TLC，还计划推出112 层1Tb TLC和1.33Tb QLC。

　　长江存储作为后起之秀，自去年9月份成功量产64层3D NAND，并成为国内首家成功导入客户群的国产存储原厂，时隔7个月，再次带来新突破。长江存储3D NAND 竞争是以32层技术切入的，当时与友商的技术差距在4-5年间，突破64 层技术后，差距缩短至2年。

　　不过，长江存储的 64 层密度其实相当于友商的 96 层，因此真正差距其实更小，而今天宣布研发成功128层，标志着与业界主流已处于同一起跑线，长江存储用三年时间便完成了从32层到128层的跨越。

　　另外，美光自与英特尔分道扬镳后，双方在96层3D NAND技术以及二代3D XPoint技术上各自也走向独立。近期，美光表示将于今年第三季度开始量产基于全新架构的128层3D NAND，并在第四季度开始商业出货，但并没有透露具体产品细节。而据外媒报道，英特尔计划今年推出144层3D QLC NAND技术，期待之后双方更多确切消息。

在开年疫情影响的阴霾下，长江存储所处的武汉市尤为紧张，本月8日才全面解禁封城，尽管官宣全员复工且产能利用率达到100%。但因为疫情过去几个月在全球蔓延，市场需求十分低迷，初期主要是国内的消费市场受疫情影响，现在轮到海外市场了。

　　对长江存储而言，目前 12 寸晶圆厂的 64 层芯片产能还是属于爬升期，处于64 层eMMC、UFS、SSD产品最后的研发阶段，真正大量产出是下半年，届时需求回暖，产品问世恰好可以赶上时程。

　　而128层系列产品将会为其合作伙伴带来更大价值，其中，128层QLC版本将率先应用于消费级SSD，并逐步进入数据中心、企业级服务器等领域，以满足未来AI、5G时代多元化数据存储需求。更重要的是，QLC降低了NAND闪存单位字节的成本，更适合作为大容量存储介质。随着主流消费类SSD容量迈入512GB及以上，QLC SSD未来具有广阔的市场应用前景。