長江存儲Xtacking技術：用它，國產(chǎn)存儲打敗了美光、三星

先說一個事實，那就是中國大陸的長江存儲，成為了全球第一家量產(chǎn)232層3D NAND閃存芯片的廠商，技術已經(jīng)超過了三星、美光、SK海力士、鎧俠等巨頭。

事實上，長江存儲一直保持低調(diào)，并沒有公布這個事實，但是TechInsights發(fā)現(xiàn)使用長江存儲芯片顆粒的SSD太強了，于是拆解了這一款海康威視的 CC700 2TB 的固態(tài)硬盤，最后才發(fā)現(xiàn)，這款SSD用上了 232 層的 3D NAND 結(jié)構。

于是消息刷屏網(wǎng)絡，廣大網(wǎng)友是興奮不已，因為這可能是第一次，中國大陸廠商在半導體領域，技術全球第一。

那么問題就來了，一家成立僅7年多的公司，怎么就能夠在技術上超過三星、美光這些巨頭呢？這里要提到長江存儲自研的一個3D技術，那就是Xtacking，也稱之為“晶棧”。

我們知道芯片提升性能的常見辦法是提升工藝，比如從14nm提升至10nm，再7nm，5nm，3nm，這種方法是平面微縮。

而在NAND這種存儲芯片中，大家發(fā)現(xiàn)，當工藝提升至15nm左右后，再微縮工藝，會導致數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，有可能出現(xiàn)丟失、錯亂等現(xiàn)象。

而NAND是用于SSD等存儲設備的，一旦存儲的數(shù)據(jù)出問題了，那這設備擁有再高的性能，也沒人用，數(shù)據(jù)穩(wěn)定安全大于一切。

于是存儲芯片廠商們，在15nm后，已經(jīng)不再是提升工藝，而是改變策略，不再從平面來微縮晶體管了，而是采用上、下堆疊，變成3D結(jié)構。

而XX層3D NAND閃存，即代表著這塊芯片，是采用了上下XX層的堆疊技術，堆疊的越多，技術越先進，存儲密度越高。

存儲芯片其實分為兩個功能區(qū)的，一個是負責存儲數(shù)據(jù)的單元，一個是讀取/存入數(shù)據(jù)的單元，這兩塊是相互獨立，但又緊密聯(lián)系的。

而長江存儲在不斷的研究中發(fā)現(xiàn)，如果讀取/存入數(shù)據(jù)的單元，將工藝進行微縮，比如提升至14nm，12nm等，與15nm工藝相比，是可以大幅度的提升讀取/存入數(shù)據(jù)的速度的。

而存儲數(shù)據(jù)的單元，則不能提升工藝，只能維持在15nm或更成熟的工藝，一旦提升工藝，穩(wěn)定性就下降了。

于是長江存儲有一個大膽的想法，既然這兩部分是相互獨立的，且特性也不一樣，那干脆就將他們分開好了，用不同的工藝來制造。

長江存儲的Xtacking就這樣誕生了，他是一種3D立體結(jié)構，其中存儲單元和讀取/存入數(shù)據(jù)的單元是分屬不同的晶圓上的。

這樣存儲數(shù)據(jù)的單元，采用成熟一點的工藝來制造，保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。但是讀取/存入數(shù)據(jù)的單元，則采用先進一點的工藝來制造，保證讀取/寫入的速度，再通過電路將兩者連接起來。

這樣，制造出來的3D NAND閃存，既能夠保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，又能夠保證良好的讀取/寫入性能，達到兩者兼顧的目的。

同時采用Xtacking技術來制造芯片，還能夠大大縮短芯片周期，因為讀取/寫入部分， 與存儲部分，可以分開制造，采用不同工藝，能夠大大提高生產(chǎn)效率。于是長江存儲就靠Xtacking這一技術，超過了三星、美光等巨頭，率先全球量產(chǎn)232層3D NAND。

當然，技術是超過了，但后果很嚴重，美國被嚇住了，將長江存儲拉入了“實體清單”，對一些先進設備進行了限制，可以預測的是，在這樣的情況下，這一先進工藝要擴產(chǎn)，比較困難了，估計會錯過通過技術，搶占市場的窗口期，而這也是美國的目的。