快閃存儲器(英語：flash memory)，是一種電子式可清除程序化只讀存儲器的形式，允許在操作中被多次擦或?qū)懙拇鎯ζ?。這種科技主要用于一般性數(shù)據(jù)存儲，以及在計算機(jī)與其他數(shù)字產(chǎn)品間交換傳輸數(shù)據(jù)，如儲存卡與U盤。閃存是一種特殊的、以宏塊抹寫的EPROM。早期的閃存進(jìn)行一次抹除，就會清除掉整顆芯片上的數(shù)據(jù)。

在眾多的存儲芯片中，應(yīng)用最為廣泛的為內(nèi)存DRAM和閃存NAND FLASH、NOR FLASH。DRAM一般作為計算機(jī)CPU實(shí)時處理數(shù)據(jù)時的存儲介質(zhì)，NAND一般用作大容量存儲介質(zhì)，Nor一般用作物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的小容量存儲介質(zhì)。內(nèi)存不同于閃存，雖然它們都是處理器處理所需數(shù)據(jù)的載體，但是內(nèi)存的作用是提供了一個處理當(dāng)前所需要數(shù)據(jù)的空間，它的空間容量較閃存小，但讀取數(shù)據(jù)的速度更快，就像VIP通道一樣，它為當(dāng)前最需處理的數(shù)據(jù)提供了快速的通道，使得處理器能夠快速獲取到這些數(shù)據(jù)并執(zhí)行。

NAND屬于非易失性存儲芯片，儲存容量大，應(yīng)用廣泛。存儲芯片根據(jù)斷電后數(shù)據(jù)是否丟失，可分為非易失性存儲芯片和易失性存儲芯片，前者包括Flash(NOR和NAND)，后者包括RAM(DRAM和SARM)。NOR Flash存儲容量較小，但讀取速度快，主要用于存儲代碼。NAND以塊的子單元進(jìn)行重寫和擦除，可以實(shí)現(xiàn)更快的擦除和重寫，且存儲容量大，廣泛用于SSD(固態(tài)硬盤)、手機(jī)、平板、服務(wù)器、USB驅(qū)動器和存儲卡等。

2021年，在居家辦公、線上教學(xué)的普及之下，NAND整體需求大增，價格也是持續(xù)攀升。而到了2022年，與大家所預(yù)想中的降價局面相反，工廠原料污染、地震、設(shè)備供應(yīng)限制等一系列意外反而讓NAND閃存迎來了新一輪的上漲。2022年，閃存新的開局似乎并不平坦，但顯然并不妨礙其成為“資本寵兒”。

近日，IC Insights 預(yù)測，今年 NAND 閃存資本支出將增長 8% 至 299 億美元，創(chuàng)歷史新高，占 2022 年整個IC 行業(yè)資本支出(預(yù)測 1904 億美元)的16%，僅落后于晶圓代工部門41%的占比。

晶圓代工產(chǎn)業(yè)向來是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的資本大頭，閃存資本支出不敵代工可以說是毫不意外。從上圖來看，自2017年產(chǎn)業(yè)由2D向3D NAND過渡后，每年閃存資本支出都超200億美元，而今年更是向300億美元沖刺。不斷攀升的資本支出背后，說到底，其實(shí)是大廠們對產(chǎn)能和層數(shù)的追求。

當(dāng)前全球NAND閃存市場呈現(xiàn)“多頭競爭”態(tài)勢，從2021年第四季NAND Flash廠商市占率來看，三星電子以33.1%位列第一，日本鎧俠占據(jù)全球市場第二位(19.2%)，其后依次是西部數(shù)據(jù)(14.2%)、SK海力士(14.1%)、美光(10.2%)。

NAND蓋樓大賽從未停止過，并且在芯片短缺的當(dāng)下愈演愈烈。

這不，三星電子將在2022年底推出200層以上的第8代NAND閃存。

你方唱罷我登場!三星電子將在128層的單片存儲器上疊加96層，推出224層的NAND閃存。與上一代176層NAND產(chǎn)品相比，224層NAND閃存可以將生產(chǎn)效率和數(shù)據(jù)傳輸速度將提高30%。

三星電子原計劃在2021年末開始量產(chǎn)176層NAND，但考慮到市場情況，推遲到2022年第一季度。

此外，美光科技已經(jīng)早搶先了一招，176層NAND開始量產(chǎn)出貨了。

業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，三星電子將加快200層以上NAND閃存量產(chǎn)的步伐，以奪回技術(shù)領(lǐng)先地位。但是這個預(yù)測卻并不令人樂觀，原因很簡單，大家都在搶跑，就看誰的研發(fā)創(chuàng)新的體力更好罷了。

其實(shí)，在NAND領(lǐng)域的競爭，不僅三星電子與美光科技看重，同時，包括三星、美光、Intel、SK海力士、東芝、西部數(shù)據(jù)(SanDisk)等在內(nèi)的所有全球閃存顆粒頂級廠商都看重3D NAND產(chǎn)品創(chuàng)新。

比如SK Hynx的4D NAND采用了電荷捕獲型(Charge Trap Flash，CTF)的閃存技術(shù)，首創(chuàng)電荷捕獲型CTF技術(shù)與Peri Under Cell(PUC)技術(shù)結(jié)合，不過，SK Hynix宣稱的4D NAND Flash，本質(zhì)上仍是3D NAND Flash，命名4D只是強(qiáng)化商業(yè)營銷的一種手段。

CTF技術(shù)可減少記憶單元(cell)間的干擾，解決2D NAND使用浮柵(Floating Gate,FG)技術(shù)遭遇的限制。PUC本是Peri排線技術(shù)，可以縮小產(chǎn)品本身的體積，自然就實(shí)現(xiàn)了節(jié)省生產(chǎn)成本的目的。所以4D NAND Flash的宣稱也是事出有因的。

當(dāng)然對于SK Hynix來說，已經(jīng)使用了電荷捕獲型(CTF)技術(shù)設(shè)計好幾年了，所以它不是新的技術(shù)采用，之前Micron和Intel是主要是兩個使用浮柵FG技術(shù)的NAND閃存制造商。此外，Intel獨(dú)創(chuàng)的傲騰技術(shù)路線，也已經(jīng)贏得了全球市場，這里不得不讓眾多閃存友商所艷羨。

需要指出的目前美光將使用自己的柵極替換工藝Replacement-gate技術(shù)，業(yè)內(nèi)專家指出，這也是Charge Trap Flash(CTF)技術(shù)設(shè)計。與此同時，更有意思的是，三星的Gate-last工藝也包含了柵極替換工藝Replacement-gate的技術(shù)。

從3D NAND技術(shù)架構(gòu)來看，現(xiàn)在3D NAND常見的分為VC垂直通道、VG垂直柵極兩種架構(gòu)。架構(gòu)不同，對于3D NAND的可靠性設(shè)計略有一點(diǎn)區(qū)別，但閃存的本質(zhì)是沒有區(qū)別的。因?yàn)楫吘故遣捎枚褩頂U(kuò)大單位面積上的閃存容量大小的，目前業(yè)界知名的閃存廠商采用了NAND堆棧層數(shù)越多，對于閃存可靠性要求的挑戰(zhàn)越高。

不過，2022將成為NAND Flash瘋狂搶跑之年，三星、美光、Intel、SK海力士、東芝、西部數(shù)據(jù)誰將成王者?我們拭目以待。