性能高于三星、美光！国外逆向机构芯片级拆解长江存储128层Nand

近期，国外著名逆向分析机构techinisights 对阿斯加特(Asgard) PCIe4.0 NVMe1.4 AN4 1TB SSD进行了拆解，并对Nand存储芯片进行了芯片级拆解分析及显微拍照。

阿斯加特(Asgard)的SSD采用了紫光的3DNAND颗粒。根据不同的SSD产品，YMTC 128L 3D NAND闪存器件的封装标记是不同的，例如，YMN09TC1B1HC6C（日期代码：2021 9W）或POWEV PYT02TV4IA1-X4PWA（日期代码：2021 31W）。

图1 显示封装标记

图2 显示NAND芯片标记（CDT1B）

图3显示YMTC 512 Gb 128L Xtacking 2.0 3D TLC NAND芯片的CMOS芯片标记（CDT1A或CDT1B）。

作为参考，YMTC 64L Xtacking 1.0 TLC 芯片对于 NAND 芯片 (Y01-08 BCT1B) 和 CMOS 外围芯片 (Y01A08 BCT1B) 的芯片标记略有不同。

YMTC 128L Xtacking 裸片

三星176L V-NAND和SK海力士176L 4D PUC NAND SSD尚未在商用市场上出现，这似乎很有意义。YMTC 512Gb 128L Xtacking 2.0 TLC 芯片尺寸为 60.42 平方毫米。位密度增加到 8.48 Gb/平方毫米，比 Xtacking 1.0 芯片 (256Gb) 高 92%。由于长江存储Xtacking混合键合技术使用两片晶圆来集成3D NAND器件，因此我们可以找到两个die，一个用于NAND阵列芯片，另一个用于CMOS外围芯片。

图 4. YMTC 128L Xtacking 2.0 NAND Die 平面图

图 5. YMTC 128L Xtacking 2.0 Peripheral CMOS Die Floorplan

图4 显示了长江存储128L Xtacking 2.0芯片的NAND芯片布局图，图5显示了CMOS外围芯片布局图。Xtacking 架构旨在让长江存储在最大化其内存阵列密度的同时获得超快 I/O，例如 SSD 的读取速度为 7500 MB/s，写入速度为 5500 MB/s。该芯片采用四平面设计，所有 CMOS 外围电路（例如页面缓冲器、列解码器、电荷泵、全局数据路径和电压发生器/选择器）都放置在 3D NAND 单元阵列芯片下方的逻辑芯片上。

YMTC 128L Xtacking 2.0 规格和单元结构

YMTC 128L Xtacking 2.0单元结构由两个层板组成，通过层板接口缓冲层连接，与KIOXIA 112L BiCS 3D NAND结构的工艺相同。单元尺寸、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WL和BL间距）。门的总数为141（141T），包括选择器和用于TLC操作的虚拟WLs。

图6显示了YMTC三维NAND单元在WL方向的结构，以及32L（T-CAT，39T）、64L（Xtacking 1.0，73T）和128L（Xtacking 2.0，141T）的总门数注释。

上层有72个tungsten gates，而下层由69个门组成。包括BEOL Al、NAND裸片和外围逻辑芯片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，外围逻辑芯片中增加了两个铜金属层。通道VC孔的高度增加了一倍，为8.49微米。

Techinsghts 认为长江存储的128层工艺在容量、位密度和I/O速度方面实现了行业领先的新标准。

与三星（V-NAND）、美光（CTF CuA）和SK hynix（4D PUC）的现有128L 512Gb 3D TLC NAND产品相比，裸片尺寸更小，这使得它的比特密度最高。四板芯片平面图和两层阵列结构与美光和SK hynix相同，但每串选择器和虚拟WL的数量为13个，比美光和SK hynix 小（两者均为147T）。由于采用Xtacking混合键合方法，使用的金属层数远高于其他产品表2显示了128L 512Gb 3D TLC NAND产品的比较，包括刚刚发布的YMTC 128L Xtacking 2.0 3D NAND。

SK海力士：全球首次成功研发128层4D Nand闪存

（观察者网讯）

据韩国《中央日报》6月27日报道，SK海力士宣布，该公司已经在全世界率先成功研发出128层4D Nand闪存芯片，将从今年下半年(7月~12月)开始投入量产。新产品比以往96层4D Nand芯片的生产效率提高了40%。

据SK hynix透露，该产品是业界最尖端的128层堆栈4D NAND，适用超均一垂直植入技术、高信赖多层薄膜构成技术、超高速低电力线路设计等技术。同时，该产品也是用TLC存储方式打造的NAND中，首次达到1TB容量的产品。

NAND闪存是一种比硬盘驱动器更好的存储设备，在不超过4GB的低容量应用中表现得尤为明显。随着人们持续追求功耗更低、重量更轻和性能更佳的产品，NAND被证明极具吸引力。NAND闪存是一种非易失性存储技术，即断电后仍能保存数据。它的发展目标就是降低每比特存储成本、提高存储容量。

6月26日，SK海力士宣布成功开发出“128层1Tb的TLC（Triple Level Cell）4D Nand闪存”，即将投入量产。距离该公司在去年10月开发出96层4D Nand闪存芯片过了8个月时间。据悉，最近DRAM和Nand闪存等存储芯片的价格不断下降，SK海力士今年第一季度已经出现亏损，现在似乎打算在Nand闪存领域寻找新的突破口。

据报道，相比传统的3D Nand闪存工程，4D Nand闪存解决了芯片设计过程中最为困扰的面积问题，大大提高了生产效率。SK海力士表示，“新产品使用同样的4D平台，通过对工程进行最佳优化，在比96层产品增加了32层储存单元的情况下，还将全部的工程程序减少了5%”。

SK海力士副总经理吴钟勋（音）表示，128层4D NAND将确保NAND项目的根本竞争力。该产品实现业界最多层堆栈、最高容量，将及时提供各种解决方案。

SK海力士计划从今年下半年开始正式开售128层4D闪存芯片，并接连推出各种产品解决方案。SK海力士还计划积极对云数据中心使用的企业级固态硬盘(SSD)、需要大容量存储芯片的5G移动通信智能手机市场展开攻略。

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