长江存储NAND Flash产能未来6个月售罄，被手机厂和模组厂两头疯抢

原本一滩死水的手机市场，被华为Mate 60 Pro从断气边缘救了回来，各种零部件都开始重温久违的拉货、补货、备货的感觉，加上苹果iPhone 15发布，冷清的全球消费性电子市场顿时生机再现。当前存储厂的想法是，不管真假缺货潮，年底前的目标就是要涨价，涨到不赔钱为止，哪一次的存储价格谷底翻扬不是弄假成真先“演”出来的！

各家存储大厂一路经历跌价、亏损、减产、涨价四部曲，现在正式进入“涨价”阶段，三星、SK海力士、美光等都已经率先表态要涨NAND Flash合约价，再不作出业绩把价格拉上来，估计年底工作大概也保不住。

长江存储的3D NAND产能也被手机厂和模组厂两头抢购，传出从现在到2024年上半年的产能都已经被预订完毕，由PC厂、服务器厂等分食，模组厂可能只能分到较少的量。

长江存储的货源根据QLC、TLC、容量、规格等，每一款产品各自有不同的命名分别为：泰山、武夷山、井冈山、大别山，之后还有X3、X4等等命名。 PC厂、服务器厂主要是拿武夷山和泰山，因为这两种产品用来作嵌入式方案包括eMM、eMCP、eSSD和Client SSD都已经很成熟，而模组厂拿到的货源以X3居多，这个做嵌入式产品相对还在普及阶段。

当前NAND Flash市况是，如果现在才去跟NAND Flash原厂三星、美光、长江存储等谈增加货源，估计都要不到太多新产能，不然就是要接受高价。

华为Mate 60 Pro突然展开预售，绝对是炒热这一波手机行情的最大推手，不然很多手机供应链厂商觉得要到2024年下半年手机市场才能回魂，最悲观者甚至是2024年也好不起来。

华为Mate 60 Pro、苹果iPhone 15先后问世让全球手机市场感到许久不见得暖意，整个手机零部件供应链都活络了起来，让业者喜上眉梢。

近期苹果iPhone 15顶规版的iPhone 15 Pro Max要到11月才能拿到新机，部分人士解读为需求强劲的象征，但事实上应该是生产瓶颈的因素，尤其是堆叠式CMOS影像感测元件CIS等技术问题，导致iPhone 15 Pro Max出货量不多，整体而言，iPhone 15系列出货量预估上，或许可以冲刺维持8000万台。

究竟这一波是真的手机需求回来，消费者换机意愿增加，还是昙花一现的景象？ 乐观者与保守者都有，可以确定的是全球手机出货量进入成熟期，没有新功能刺激数量大幅成长的空间，但每支手机搭载的存储容量是不断向上垫高，也就是硅含量（ content per box）的提升，对既有供应链厂商而言，仍是不小的商机。

当前虽然有车用、AI等新商机的出现，但还是没有一个新领域的需求可以全然递补上手机如此庞大的市场。因此，全球科技业共识是，景气要回暖，手机这一块消费性电子产品势必是不能缺席，现阶段光靠AI和电动车还无法独当一面。

长江存储128层TLC闪存拆解：存储密度高达848Gbmm²，远超三星等

去年4月，国产存储芯片厂商长江存储（YMTC）宣布其128层3D NAND 闪存研发成功。包括拥有业界最高单位面积存储密度，最高I/O传输速度和最高单颗NAND 闪存芯片容量的1.33Tb 128层QLC 3D NAND闪存，以及512Gb 128层TLC闪存。

近日，国外权威研究机构Tech Insights对长江存储的128层TLC 3D闪存进行了芯片级的拆解，发现其存储密度达到了目前业界最高的8.48 Gb/mm²，远高于三星、美光、SK海力士等一线NAND芯片大厂。

据介绍，Tech Insights拆解的是Asgard（阿斯加特）的PCIe4.0 NVMe1.4 AN4 1TB SSD，其内部采用的正是长江存储的128层TLC 3D NAND 闪存芯片，这也意味着长江存储128层TLC 3D NAND 闪存芯片已量产。该SSD硬盘的PCB上总共四颗256GB NAND闪存，单个封装内是4颗芯片，也就是说单颗芯片容量为512Gb。该NAND闪存的型号为YMN09TC1B1HC6C（日期代码：2021 9W）。

△长江存储512 Gb 128层3D TLC NAND 芯片的外观，型号为YMN09TC1B1HC6C

根据长江存储此前公布的数据显示，在传统3D NAND架构中，外围电路约占芯片面积的20~30%，这也使得芯片的存储密度大幅降低。而随着3D NAND技术堆叠到128层甚至更高，外围电路所占据的芯片面积或将达到50%以上。而Xtacking技术则是将外围电路置于存储单元之上，从而实现比传统3D NAND更高的存储密度。

所以，长江存储512Gb 128层Xtacking 2.0 TLC芯片同样也是采用了两个晶圆来集成3D NAND，因此拆解后可以找到两个die，一个用于NAND阵列的die，另一个用于CMOS外围电路的die。

△长江存储512 Gb 128层Xtacking 2.0 3D TLC NAND die标记 （ CDT1B）

△长江存储512 Gb 128层Xtacking 2.0 3D TLC NAND芯片COMS外围的die标记（CDT1A 或 CDT1B）

作为对比，上一代的64层 Xtacking 1.0架构的TLC NAND die标记为（Y01-08 BCT1B） 和 CMOS外围电路die 标记为（Y01A08 BCT1B）。

根据Tech Insights的实测，长江存储512Gb 128层Xtacking 2.0 TLC的die尺寸为60.42mm²，这也意味着其单位密度增加到了8.48 Gb/mm2， 比 256Gb 64层的Xtacking 1.0 die 高出了92% 。读取速度达到了7500 MB/s，写入速度也高达5500 MB/s。

△长江存储512Gb 128层Xtacking 2.0 TLC NAND的die平面图

CMOS外围电路die则集成了页缓冲器、列解码器、电荷泵、全局数据通路和电压发生器/选择器。

△长江存储512Gb 128层Xtacking 2.0 TLC NAND芯片的CMOS外围电路die平面图

Tech Insights称，长江存储128层Xtacking 2.0单元体系结构由两个通过层接口缓冲层连接的层组成，这与KIOXIA 112L BiCS 3D NAND结构的过程相同。单元大小、CSL间距和9孔VC布局与以前的64L Xtacking 1.0单元保持相同的设计和尺寸（水平/垂直方向间距）。门的总数为141（141T），包括用于TLC操作的选择器等。

△垂直方向的长江存储3D NAND单元结构，以及注释为32L（T-CAT带39T）、64L（Xtacking 1.0带73T）和128L（Xtacking 2.0带141T）的门的总数。

Tech Insights表示，长江存储128层Xtacking 2.0上层有72个钨闸门，下层有69个闸门。包括BEOL Al、NAND die和外围逻辑管芯在内的金属层总数为10，这意味着与64L Xtacking 1.0工艺集成相比，外围逻辑管芯中增加了两个铜金属层。通道VC孔高度增加一倍，为8.49µm。

△长江存储三代3D NAND的比较：Gen1（32L）、Gen2（64L，Xtacking 1.0）和Gen3（128L，Xtacking 2.0）。

与三星 （V-NAND）、美光 （CTF CuA） 和 SK海力士（4D PUC） 的现有128层512 Gb 3D TLC NAND 芯片的die尺寸相比，长江存储512Gb 128层Xtacking 2.0 TLC NAND芯片的die尺寸更小，单位密度最高。

长江存储128层TLC NAND die平面布置图和两层阵列结构与美光和SK海力士相同，但长江存储的每个字符串的选择器和虚拟WL数为13，小于美光和SK 海力士（两者均为147T）。由于长江存储所采用的Xtacking混合键合方法，使得其使用的金属层数量远高于其他产品。

△128层512 Gb 3D TLC NAND产品的比较，包括刚刚发布的YMTC 128L Xtacking 2.0 3D NAND。

从上面的对比数据来看，长江存储512Gb 128层Xtacking 2.0 TLC NAND芯片的单位存储密度达到了8.48b/mm²，远高于三星的6.91Gb/mm²、美光的7.76Gb/mm2、SK海力士的8.13Gb/mm²，达到了目前业界最高单位存储密度。

目前长江存储Xtacking 2.0架构的512Gb 128层TLC NAND芯片已量产。虽然三星、SK海力士、美光等厂商也在致力于开发176层3D NAND闪存芯片，但是他们目前最先进的量产产品还是128层。

作为一家成立仅数年的国产NAND Flash闪存芯片厂商，长江存储在国外巨头已领跑数十年的存储技术领域，能够在如此短的时间内追赶上来，并且取得技术上的领先，实属不易。

编辑：芯智讯-浪客剑 资料来源：Tech Insights

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