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三星48层3D V-NAND快闪存储器拆解分析

发布日期:2022-10-09 点击率:36


  备受瞩目的三星48层V-NAND 3D快闪记忆体已经出现在市场上了,TechInsights的拆解团队总算等到了大好机会先睹为快。

  三星(Samsung)早在2015年8月就发布其256Gb的3位元多级单元(MLC) 3D V-NAND快闪记忆体K9AFGY8S0M,并强调将用于各种固态硬碟(SSD),也预计会在2016年初正式上市。这些承诺如今真的实现了,我们得以在其2TB容量的T3系列mSATA可携式SSD中发现其踪影(如图1)。

三星48层3D V-NAND快闪存储器拆解分析

  图1:三星T3 2TB SSD

  根据TechInsights的拆解,我们在这个SSD上发现了内含4个0.5TB容量K9DUB8S7M封装的双面电路板(如图2)。每一封装中包含的就是我们正想探索的16个48L V-NAND晶粒。

  三星48层3D V-NAND快闪存储器拆解分析

  图2:三星T3系列2TB SSD正面和背面电路板

  图3显示这16颗晶粒相互堆叠以及采用传统线键合技术连接的封装横截面。这些晶片的厚度仅40um,着实令人眼睛为之一亮,这或许是我们所见过的封装中最薄的晶片了。相形之下,我们在2014年拆解三星32L N-NAND中的晶粒约为110um,封装约堆叠4个晶片的高度。

  我们还看过其它较薄的记忆体晶片,包括海力士(Hynix)用于超微(AMD) R9 Fury X绘图卡的HBM1记忆体,厚度约为50um,以及在三星以矽穿孔(TSV)互连4个堆叠晶片的DDR4,其中有些DRAM晶粒的厚度约为55um。

  因此,40um真的是超薄!而且可能逼近于300mm直径晶圆在无需使用承载晶圆(carrier wafer)所能实现的最薄极限。这实在令人印象深刻。

  三星48层3D V-NAND快闪存储器拆解分析

  图3:16个相互堆叠的三星48L V-NAND

  图4显示其中的一个256Gb晶粒,压缩了2个5.9mm x 5.9mm的较大NAND快闪记忆体组(bank)。我们可以将整个晶片区域划分为大约2,600Mb/mm2的记忆体大小,计算出记忆体密度总量。相形之下,三星16nm节点的平面NAND快闪记忆体测量约为740MB/mm2。所以,尽管V-NAND采用较大的制程节点(~21nm vs. 16nm),其记忆体密度几乎是16nm平面NAND快闪记忆体的3.5倍(见表1)。

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  图4:三星256GB的V-NAND——K9AFGD8U0M

  三星48层3D V-NAND快闪存储器拆解分析

  表1:平面与V-NAND的密度比较

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