3D NAND芯片市场上,武汉新芯有多大的胜算?
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3D扫描识别前景光明,国内独角兽奥比中光厚积薄发如今,人们生活的诸多领域都可以看到扫描识别应用案例。
在超市购物收银时需要扫描商品上的条形码结算;收发快递物流时,快递员要扫描包裹上的条形码;乘坐飞机过海关时,工作人员会对乘客携带的行李进行扫描;在日常消费过程中,越来越多商家和用户通过扫描二维码支付费用。
以上这些都是生活中常见的扫描应用场景,从技术角度层面来看,大部分还是属于2D扫描,随着技术成熟以及拓展,扫描技术的应用前景远远不止于此。
3D扫描技术的出现,毫无疑问为人们生活工作多个领域发挥重要作用。
已然兴起的3D扫描人脸识别其实3D扫描并非是近几年兴起的技术,真正让人们大规模认知的要从2017年9月苹果发布的首款支持FACEID的iPhone X开始,利用这套系统完成用户面部的3D扫描识别工作。
iPhoneX的面容ID就是基于结构光技术的人脸3D扫描应用,通过投射超过数万个肉眼不可见的光点并由原深感摄像头捕捉分析,为用户绘制精确细致的脸部深度图,进而实现面部识别解锁支付等功能。
不断拓宽的3D扫描应用随着人脸解锁、人脸支付、社交视频和网络直播等应用的普及,3D扫描识别技术在智能手机领域迅速铺开。
事实上,人脸识别功能也只是3D扫描技术应用的冰山一角,随着3D扫描技术的拓展,其所能应用的领域也越来越宽,在某些领域甚至产生了革命性进步。
(搭载3D结构光摄像头模组的刷脸支付设备)在最常见的支付领域,比起移动扫码支付需要顾客携带移动终端来说,刷脸支付显然更加方便。
值得一提的是,越来越多的大型商场和连锁超市都开始出现支持人脸识别的自助支付终端,这在一定程度上缓解了营业高峰期顾客排队付款的状况。
参考移动支付的普及速度,有专业数据显示,2022年刷脸支付用户将超7.6亿,行业迎来新风口,可见基于3D扫描技术的人脸识别支付终端有望在不远的将来取代人工成为商场和超市的主力收银入口。
(3D扫描体积测量)在快递物流领域,3D扫描应用已经显示出了巨大的潜力。
神秘的3D NAND作者:蓝色来源:《个人电脑》2016年第05期传统的平面NAND闪存现在还谈不上穷途末路,其目前的主流工艺是15/16nm,但10/9nm的节点很可能是平面NAND最后的机会了。
而3D NAND闪存还会继续走下去,目前的堆栈层数不过32-48层,厂商们还在研发64层甚至更高层数的堆栈技术。
就在上个月底,武汉新芯科技主导的国家级存储器产业基地正式动工,在大基金的支持下该项目将投资240亿美元建设国内最大、最先进的存储器芯片生产基地。
如此巨额的投资使得该项目争议不小,不过更应该注意的是,国内公司这次“进军”存储芯片的起点不低,新建的12寸晶圆厂投产后可直接生产3D NAND闪存——这可是当前闪存市场的大热门,可谓是来势凶猛。
那么,3D NAND闪存市场现在的近况到底是个什么样呢?从三星的840系列硬盘再到Intel刚发布的DC P3520硬盘,三星、SK Hynix、东芝/闪迪、Intel/美光这四大NAND豪门都已经涉足了3D NAND闪存,而且可以预见这种趋势还会继续下去,毫无疑问,会有越来越多的闪存及SSD硬盘都会转向3D NAND技术。
有鉴于此,我们就简单向读者介绍一下3D NAND闪存,并汇总目前四大NAND豪门所使用的3D NAND 闪存规格及特色。
什么是3D NAND闪存?从新闻到评测,我们对3D NAND闪存的报道已经非常多了,3D NAND的出镜率近期也是相当高,那么什么是3D NAND闪存呢?我们不妨再来复习一下。
在3D NAND这一概念出现之前,市面上的闪存多属于Planar NAND,即平面闪存,也称为2D NAND(或者直接省掉“2D”前缀)。
而对于3D 闪存,顾名思义,它指的是立体的堆叠方式,Intel之前用盖楼为例介绍了3D NAND,普通NAND是平房,那么3D NAND就是高楼大厦,建筑面积瞬间就多起来了,且理论上可以无限堆叠。
另外,3D NAND闪存也不再是简单的平面内存堆栈(这只是其中的一种方式),还包括有VC垂直通道、VG垂直栅极这两种结构。
3D封装的发展现状及趋势作者:李振华加海来源:《科学与财富》2017年第27期摘要:随着国际电子信息行业新的变革,3D封装蓬勃兴起。
本文将从发展现状和未来发展趋势两个方面对当前3D封装技术加以阐述,使大家对3D封装技术的重要性及其意义有大致的了解。
关键词:3D封装,现状,趋势一 3D封装的发展现状3D封装号称是超越摩尔定律瓶颈的最大“杀手锏”,但是对于大部分应用而言,3D封装和2.5D封装工艺仍然太昂贵了,但是可以利用这种工艺的优势并让消费者买单的一些高端应用正在进行这种新工艺的尝试。
不要指望3D封装芯片会很快出现在你的手机上,但在路由器、服务器以及高端的东西上已经开始看到3D 封装芯片的身影。
三星做的一项研究显示,相较于层叠封装设计(就像目前苹果的Ax系列处理器的设计),3D封装和2.5D封装工艺可以做到在封装尺寸下降、功耗下降的同时带宽可以大幅度增长。
在这些高价位的设计中3D封装工艺的价值开始凸显【1】。
业界现在也出现了一些非常高规格的3D封装器件。
最早出现的是Xilinx公司的高端FPGA,但它的出货量非常低,价格也非常高,所以关于让3D封装工艺的价格真正降下来这件事,它并不能提供多少参考价值,而且事实上它也只是2.5D封装的产品,还不是真正的3D 封装。
三星发布了其DDR4 DRAM 3D DIMM模块。
美光的混合存储立方体即将开始正式量产:这个存储器件在四个内存芯片上堆叠一个实现了所有控制逻辑的逻辑芯片。
SK海力士和三星也宣布他们的3D封装内存产品正在进入大批量生产阶段。
AMD(ATI)发布了采用20nm工艺的3D堆叠高带宽内存(HBM),计划在明年第二季度开始供货。
Nvidia也表示将在2016年引入3D封装工艺,英特尔曾表示他们已经掌握了这项技术,但还没有公布任何相关产品,可是别忘了他们是英特尔。
在低端市场上,Matrox已经宣布下一代GPU模块将采用AMD的3D堆叠工艺。
如果想上头条,就得追赶潮流。
中芯10亿美元注资武汉新芯
中芯国际(SMIC)12日宣布,将以总额10亿美元资金注资武汉12寸厂新芯半导体,中芯未来将拥有新芯66.66%股权及经营主导权,该厂未来将成为中芯为NOR快闪存储器大厂飞索(Spansion)代工65纳米芯片重镇。
当初为了不让新芯被台积电或美光并购,大陆官方一直希望新芯能够由中方主导营运,而这场被大陆业者比喻为挽救武汉新芯的「武汉保卫战」,最
终由中芯取得胜利。
新芯半导体是由湖北省、武汉市、东湖开发区等共同出资兴建的12寸厂,当时主要营运模式是由中芯代管,中芯后来找上了飞索合作,决定在该厂生产65纳米NOR芯片。
不过,2008年底金融海啸发生,市场需求急冻,飞索下单量大减,该厂每月投片量仅3,000片,亏损负担愈来愈重,所以湖北省及
武汉市政府希望出售新芯,以结束不断烧钱的亏损命运。
到了去年下半年,新芯先是传出有意出售予台积电,但因投资案未能通过大陆国家发改委审核而宣告结束,而后业界再度传出新芯将卖给美光的消息,美光还提出了优厚条件。
但最后,因为身兼中国半导体协会理事长的中芯国际董事长江上舟,出面及力主新芯应由大陆本土企业继续经营,最后在官方支持下,中芯以入股新芯方式,拿下新芯的经营主导权。
中芯昨日正式公告,将与湖北科技合资新公司来管理新芯,湖北科技将分阶段注资5亿美元,中芯则分阶段注资10亿美元,未来中芯将占新公司66.66%股权,且取得新芯的经营权。
中芯表示,未来该厂将建置65纳米及40
纳米生产线,且要在未来3年之内,将月产能扩充到4.5万片规模。
中芯继获得中国主权基金中国投资有限责任公司(中投公司)投资2.5亿美元后,大股东之一的大唐也决定以每单位5.39元港币价格,参与认购中芯的可。
深入了解3D V―NAND技术的优势更大的容量、更强的性能、更便宜的价格,SSD“白菜价”的始作俑者,一切看上去都那么美好。
一切的一切都要归功于去年10月三星宣布量产的3D堆叠的TLC V-NAND 闪存(简称3D V-NAND),3D V-NAND为何物?它究竟能为我们带来什么?今天我们不妨做一个讨论。
3D V-NAND技术SSD总容量的大小取决于其所采用的颗粒的数量及单个颗粒的容量(SSD总容量=单个颗粒的容量X总数量),而颗粒的容量则取决于其封装的芯片的数量及单个芯片的容量(颗粒容量=单个芯片的容量X芯片数量)。
在这种情形下,SSD容量的提升是靠提升单个芯片的容量和芯片数量来实现的。
其中前者需要依托相应的技术才能实现,因此整个SSD厂商采用的单个颗粒的容量基本相同;而后者则需要依靠更为先进的制作工艺才能实现,在新工艺的支持下同样大小的颗粒可容纳数量更多的芯片,从而实现SSD容量的倍量式递增,从先前的32GB、64GB,一直到今天已成主流的128GB、256GB。
然而芯片密度的增加并不具有无限性,制作工艺水平的提高需要较长的周期,在新工艺未出现之前SSD无法靠增加芯片密度来扩容。
Flash芯片要想正常地完成数据的处理工作,必须依靠多次的充放电动作才能实现,芯片密度过高势必会导致芯片间电荷干扰增大,数据读写延时变长,数据处理时的错误率提高,芯片的可擦写次数下降。
这也就是为什么有些号称采用先进制作工艺、容量较大的SSD在实际使用过程中,整体性能反而不如那些依然采用旧工艺、容量较小的产品的主要原因。
为了解决这一现状,三星首次推出了3D V-NAND技术。
该技术的亮点在于它采用立体、垂直堆叠的方式来提高颗粒中包含芯片的数量。
其基本原理相当于高楼大厦,和占地面积相同的平房相比这种发展纵向空间的做法显然能大幅度提高芯片的容纳数量(具体数量要视堆叠层数而定,三星计划在3年后将3D V-NAND堆到100层)3D V-NAND目前的优势堆叠层数的提高最终会带来SSD容量的成倍提升,同时由于该技术中包含的其他一些特性,使得采用该技术的产品还将为我们带来很多惊喜。
千亿资本再造存储芯片中芯、新芯组建国家队在1200亿元大基金落地的9个月之后,中国集成电路产业又将迎来一笔规模超过200亿美元的资本投资。
近日,知名调研机构TrendForce发布报告称:武汉新芯集成电路制造有限公司被中国政府选为中国存储芯片产业的首要重点区域,未来武汉新芯将募集约240亿美元打造中国的存储芯片产业基地。
多位知情人士告诉21世纪经济报道记者:“中国政府对于存储芯片产业的发展已经密集讨论了接近两年,最近已基本敲定‘在武汉塑造存储芯片产业龙头’,但官方暂未公布这一消息。
”知情人士称,中芯国际、武汉新芯将联合打造存储芯片国家队,预计需要募资总额250亿美元左右,“国家大基金领投,中芯国际、湖北省,以及一些社会资本都会投资。
”目前,中芯国际、武汉新芯均未对该报告作出回应。
存储器的空白2014年6月,国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》,公布中国芯片产业的15年规划;2014年10月,国家集成电路产业基金公司成立,超过1200亿元政策基金落地。
与此同时,紫光集团、中国电子、长电科技(18.02, -0.63, -3.38%)等公司相继通过数十亿美元的收购大手笔布局,跻身芯片国家队,而Intel、高通[微博]、Ti等国际芯片巨头也通过投资、成立分公司等方式加入了中国芯片产业的总动员。
但是,密集的产业运动似乎忽略了比重最大的一个领域——存储芯片。
根据国内知名分析机构赛迪顾问提供数据,2014年,中国芯片市场规模达到10393.1亿元(约1690.4亿美元),占全球芯片市场50.7%。
其中存储芯片市场规模达到2465.5亿元,占国内市场比重23.7%,其比重超过CPU、手机基带芯片。
赛迪顾问集成电路咨询事业部总经理饶小平告诉21世纪经济报道记者:“中国存储芯片产业基本空白,几乎100%依赖进口。
”2014年,我国芯片产业进口2176亿美元,仅次于原油进口的2283亿美元。
知名芯片分析机构芯谋研究首席分析师顾文军[微博]曾撰文《一场没有终点的马拉松》,文中指出:“三星[微博]、美光、东芝[微博]、海力士等企业垄断的存储器市场高达800亿美元,而中国每年进口的存储芯片就达600亿美元。
武汉芯片产业发展现状研究——以长江存储为例发布时间:2021-04-27T09:59:50.647Z 来源:《科学与技术》2021年1月3期作者:张静[导读] 芯片产业的水平是国家综合实力重要指标张静江汉大学武汉研究院摘要:芯片产业的水平是国家综合实力重要指标,在数字产业化发展进程中显得尤为重要。
武汉做为芯片产业发展的重要城市,聚集了一大批集成电路设计与制造企业。
长江存储作为武汉芯片产业的代表企业,本文对其近年来的发明专利申请数据进行了分析,并对武汉芯片产业发展提出了建议。
关键词:芯片产业;3D Nand;晶圆制造集成电路产业(芯片产业)历来是制造业发展的兵家必争之地,其发展水平是衡量一个国家综合实力的关键指标。
近年来,我国集成电路产业发展受到自主创新能力较弱和自有知识产权不足的掣肘。
然而,集成电路产业发展水平和国家经济发展进程休戚相关,甚至关系到国家安全层面。
因此,国家对集成电路产业发展极为重视、大力扶持。
目前,在疫情防控常态化背景下,数字经济的优势不断凸显,已经成为推动传统产业升级改造的重要引擎。
习近平总书记指出,“要推进互联网、大数据、人工智能同实体经济深度融合,做大做强数字经济。
”武汉抗击新冠肺炎疫情期间,2020年3月29日至4月1日,习近平总书记在浙江考察时强调,“要抓住产业数字化、数字产业化赋予的机遇,加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设,抓紧布局数字经济、生命健康、新材料等战略性新兴产业、未来产业,大力推进科技创新,着力壮大新增长点、形成发展新动能。
”而数字经济的发展离不开集成电路产业。
一、武汉集成电路产业发展概述武汉集成电路产业发展有很好的基础。
早在2000年,武汉就在中国集成电路产业的“黄金元年”开始布局集成电路产业。
凭借着优越的地理优势、资源优势和人才储备,经过多年的精心耕耘,武汉已有100多家从事集成电路产业的企业,逐步形成存储、光电、红外探测、北斗导航定位等四大特色。
中国存储芯片即将起飞,有望打破韩美日垄断存储芯
片的局面
当前全球存储芯片主要为韩美日三国所占有,中国的三大存储芯片企业长江存储、合肥长鑫、福建晋华近期纷纷开始安装机台预计今年下半年投产存储芯片,这将有望打破韩美日垄断存储芯片的局面。
存储芯片主要有NAND flash、DRAM,在全球NAND flash市场份额前五名分别为三星、东芝、西部数据、美光、SK海力士,市场份额分别为
38.0%、17.1%、16.1%、11.5%、11.1%;在DRAM市场份额前三名分别为三星、SK海力士、美光,市场份额分别为45%、28%、21%。
由上可见,全球存储芯片一哥无疑是三星,其在NAND flash和DRAM 市场均占据优势的市场份额,而按国家来说韩国是全球存储芯片的龙头,拥有三星和SK海力士两大存储芯片企业。
中国是全球最大制造国,对存储芯片有巨大需求,中国采购的存储芯片占全球约两成比例,近两年全球存储芯片价格持续上涨对中国产生了巨大影响,导致本来就利润微薄的行业饱受其苦,要打破这种局面发展自己的存储芯片无疑是最好的办法,正是在这种背景下,中国开始积极发展自己的存储芯片产业。
什么是3D芯片堆叠技术3D芯片堆叠技术的发展历程和详细资料简介近日,武汉新芯研发成功的三片晶圆堆叠技术备受关注。
有人说,该技术在国际上都处于先进水平,还有人说能够“延续”摩尔定律。
既然3D芯片堆叠技术有如此大的作用,那今天芯师爷就跟大家一起揭开它的面纱。
日前,武汉新芯对外宣布称,基于其三维集成技术平台的三片晶圆堆叠技术研发成功。
该消息一出就有业内人士表示,随着这一技术的突破,武汉新芯3D芯片堆叠技术居于国际先进、国内领先的水平。
还有业内人士指出,3D芯片堆叠是新的技术,可将存储、逻辑、传感器于一体,能够缩小尺寸且提供性能,是朝摩尔定律的方向迈进了一步。
那么问题来了,3D芯片堆叠技术到底是什么?
3D芯片堆叠技术发展历程
上世纪九十年代,BGA封装(球栅阵列封装)替代了外引脚封装,焊料球凸点面阵使封装尺寸减小,输入和输出端口数量增加,功能和性能增加。
然而随着封装技术的发展,在平面方向上的封装已经达到了极限。
另一方面,随着CMOS工艺的不断发展,继续等比例缩小的局限越发明显,系统设计师们开始越来越多地转向芯片封装,而不是继续依赖在单一芯片上集成更多的器件来提高性能。
在传统的集成电路技术中,作为互连层的多层金属位于2D有源电路上方,互连的基本挑战是全局互连的延迟,特别随着等比例缩小的持续进行,器件密度不断增加,延迟问题就更为突出。
为了避免这种延迟,同时也为了满足性能、频宽和功耗的要求,设计人员开发出在垂直方向上将芯片叠层的新技术,也就是三维堆叠封装技术,该技术可以穿过有源电路直接实现高效互连。
另外一些组织和公司也都在积极开发基于TSV(硅通孔,through silicon via)的3D芯片。
未来3DXPOINT存储器技术读写速度是现在的1000
倍
4月26日晚10:00,夜色渐深,武昌喻家湖东路,武汉光电国家研究中心
的实验室里仍然灯火通明,100多人的研发团队正挑灯夜战,全力研发“下一
代存储芯片”。
在实验室里,贴着满满一墙团队在国际知名期刊上发表的论文,以及大批专利证书。
“我们正在攻关的是基于相变存储器的3DXPOINT存储器
技术,预计明年能在实验室研发成功。
到时候,芯片的读写速度会比现在快1000倍,可靠性提高1000倍,一旦产业化成功,将颠覆产业格局。
目前,
英特尔等产业巨头也在研究这一方向。
”研发负责人、华中科技大学教授缪向
水介绍。
“芯片是信息社会的粮食,其中存储器芯片是应用最广泛的,市场最
大的芯片,所有的电子产品,包括手机、相机、电脑都离不开它。
当前,我
国每年进口额高达2600亿美元,其中四分之一是存储器,95%的存储器芯片
依靠进口。
”他说。
缪向水(左二)与学生们交流(记者康鹏摄)53岁的缪向水自1986年开
始研究信息存储技术,曾在亚洲排名第一的新加坡国立大学任教10年,2007年回国后,开始自主研发存储器芯片,同时兼任武汉新芯的首席科学家。
自主研发的道路并不平坦,缪向水介绍,芯片是一个高度复杂的科技产品,5毫米见方的硅片上,电路只有头发的几百分之一粗细,肉眼无法看到,每
个存储器加工过程有66步工艺,一步都不能错,且芯片加工设备昂贵,流片出错的成本极高,一不小心损失可达上千万。
武汉新芯估2018年量产48层NAND红色供应链来势汹汹,外界原本认为,陆厂要到四五年后才能在记忆体抢下一席之地,不过有分析师预测,陆厂研发脚步迅速,可能2018年就能量产3D NAND。
巴伦(Barronˋs)6日报导,美系外资晶片设备分析师Atif Malik称,中国透过Rambus和Spansion取得DRAM和NAND记忆体的技术授权。
2月份,Spansion和武汉新芯(XMC)签订3D NAND研发和交叉授权协定。
由武汉新芯出资、Spansion提供电荷储存式(Charge trap)和浮闸(Floating Gate)的NAND IP。
Malik表示,他们相信2017年底就能取得48层3D NAND的验证,2018年进行量产。
目前只有三星有能力量产48层3D NAND,另一记忆体大厂SK 海力士预料要到今年下半才能生产。
与此同时,Malik也指出,中国投入半导体市场,对设备商来说短多长空。
中国砸钱大买设备建厂,应用材料(Applied Materials)、Lam Research一开始有望受惠。
但是长期而言,设备业者将流失非中国业者订单。
这是“零和游戏”,中国订单大增,表示其他记忆体和晶圆代工大厂需要减少资本开支。
(注:零和游戏/zero sum game,一方获利意味另一方将蒙受损失、两者相加的总和永远为零)他强调,中国加入不会扩大全球半导体设备支出,因为中国向半导体的三大资本开支大厂,采购大量晶片。
这三大业者分别是台积电(2330)、英特尔、三星电子。
中国计画2020年前,国内消费的40%晶片改为自制。
巴伦(Barronˋs)网站4月12日报导,Bernstein分析师Mark Newman表示,记忆体业者自相残杀,等到中国厂商进入市场,情况将急转直下。
报告称,中国可能是足以颠覆市场的竞争者,他们财力雄厚,等到供给上线后,市况将惨不忍睹。
武汉新芯(XMC)的3D NAND技术大约落后领先厂商4~5年,他们打算狂烧资本加紧追赶,等到量产之后,市场供给过剩将更加恶化。
3d nand 扶持政策3D NAND扶持政策随着信息技术的不断发展,存储需求逐渐增加,并对存储设备的性能提出了更高的要求。
为了促进3D NAND技术在存储领域的发展,许多国家和地区都制定了相应的扶持政策。
在中国,政府一直致力于推动半导体产业的发展,以满足国内外市场对存储产品的需求。
针对3D NAND技术,中国政府采取了一系列的举措来扶持该技术的研发和产业化。
中国政府加大了对3D NAND技术研发的资金支持。
通过设立专项资金,对各类研发项目进行资助,以提高国内企业在3D NAND芯片设计和生产工艺方面的能力。
这种资金支持为企业提供了更多的研发资源和技术支持,加快了3D NAND技术的创新和商业化进程。
中国政府实施了税收优惠政策,促进了3D NAND技术的产业化。
对于从事3D NAND芯片设计、生产等环节的企业,可以享受税收方面的优惠政策,减少了企业的负担,提高了其在市场上的竞争力。
此外,政府还优化了投资环境和产业链条,吸引更多投资者和企业参与3D NAND产业的发展。
再者,中国政府加强了对人才培养和引进的支持,以提高3DNAND技术的人力资源储备。
通过设立相关科研机构和实验室,招募顶尖的科研人员,并鼓励高校加强与企业的合作,培养更多具备3D NAND技术研发和应用能力的专业人才。
政府还鼓励吸引外国专家和人才来华工作,促进国际交流与合作,提升中国在3D NAND领域的研发水平。
中国政府制定了3D NAND扶持政策,以促进该技术在存储领域的发展。
通过资金支持、税收优惠、人才培养等措施,中国政府为企业提供了更多的机会和支持,进一步推动了国内3D NAND产业的壮大和创新。
这些政策的实施将进一步提升中国在存储技术领域的竞争力,并推动整个行业的发展。
3D NAND 技术到底有啥优势?居然有这么大
市场份额
存储器是半导体三大支柱产业之一。
据IC Insights 数据,2015 年半导体存储器市场总额达835 亿美元。
各类存储器中,NAND Flash 是一个亮点。
其广泛应用于PC、手机、服务器等各类电子产品,2015 年营收达到267 亿美元,占半导体存储器市场总额的32%。
目前的闪存多属于Planar NAND 平面闪存,也叫有2D NAND 或者直接不提2D,而3D 闪存,顾名思义,就是它是立体堆叠的,Intel 之前用盖楼为例介绍
了3D NAND,普通NAND 是平房,那么3D NAND 就是高楼大厦,建筑面积一下子就多起来了,理论上可以无线堆叠。
3D NAND 技术与现有的2D NAND(纳米制程技术)截然不同,2D NAND 是平面结构而3D NAND 是立体结构,3D 结构是以垂直半导体通道的方式排列,多层环绕式栅极(GAA)结构形成多电栅级存储器单元晶体管,可以有效的降
低堆栈间的干扰。
3D NAND 闪存也不再是简单的平面内存堆栈,这只是其中的一种,还有VC 垂直通道、VG 垂直栅极等两种结构。
优势明显:适应小体积、大容量的市场需求。
武汉新芯刷屏的3D芯片堆叠技术,到底是什么?导语:近日,武汉新芯研发成功的三片晶圆堆叠技术备受关注。
有人说,该技术在国际上都处于先进水平,还有人说能够“延续”摩尔定律。
既然3D芯片堆叠技术有如此大的作用,那今天芯师爷就跟大家一起揭开它的面纱。
日前,武汉新芯对外宣布称,基于其三维集成技术平台的三片晶圆堆叠技术研发成功。
该消息一出就有业内人士表示,随着这一技术的突破,武汉新芯3D芯片堆叠技术居于国际先进、国内领先的水平。
还有业内人士指出,3D芯片堆叠是新的技术,可将存储、逻辑、传感器于一体,能够缩小尺寸且提供性能,是朝摩尔定律的方向迈进了一步。
那么问题来了,3D芯片堆叠技术到底是什么?3D芯片堆叠技术发展历程上世纪九十年代,BGA封装(球栅阵列封装)替代了外引脚封装,焊料球凸点面阵使封装尺寸减小,输入和输出端口数量增加,功能和性能增加。
然而随着封装技术的发展,在平面方向上的封装已经达到了极限。
另一方面,随着CMOS工艺的不断发展,继续等比例缩小的局限越发明显,系统设计师们开始越来越多地转向芯片封装,而不是继续依赖在单一芯片上集成更多的器件来提高性能。
在传统的集成电路技术中,作为互连层的多层金属位于2D有源电路上方,互连的基本挑战是全局互连的延迟,特别随着等比例缩小的持续进行,器件密度不断增加,延迟问题就更为突出。
为了避免这种延迟,同时也为了满足性能、频宽和功耗的要求,设计人员开发出在垂直方向上将芯片叠层的新技术,也就是三维堆叠封装技术,该技术可以穿过有源电路直接实现高效互连。
另外一些组织和公司也都在积极开发基于TSV(硅通孔,through silicon via)的3D芯片技术。
究其原因,是因为许多芯片厂商都担心将来继续缩减制程尺寸时,所花费的成本难以承受,甚至不久的将来可能会被迫停止芯片制程缩减方面的开发。
随着硅片减薄技术的成功使用,多芯片堆叠封装的厚度几乎与过去BGA封装具有相同的厚度(约1.2毫米)。
聚焦三维堆叠技术平台3DLink™,武汉新芯亮相2020重庆ICCAD2020年12月10-11日,中国集成电路设计业2020年会暨重庆集成电路产业创新发展高峰论坛(以下简称“ICCAD 2020”)在重庆举办。
武汉新芯携三维堆叠技术平台3DLink™亮相ICCAD 2020,向观众展示基于该平台打造的多片晶圆堆叠技术及其工艺结构3D模型,并同期展出武汉新芯NOR Flash、电源管理和模拟射频工艺平台。
在“Foundry与工艺技术”专题论坛上,武汉新芯代工业务处高级总监沈亮先生发表了题为《XMC 3DLink™——面向高速运算和大容量存储芯片的解决方案》的精彩演讲,通过介绍数个成功运用3DLink™技术实现创新架构的芯片系统实例,阐述了武汉新芯3DLink™技术对芯片提升带宽、缩小面积等方面带来的划时代推动,激发更多芯片设计的创新思路,赢得了与会嘉宾和观众的一致好评。
首先沈亮重温了武汉新芯过去3年间在ICCAD年会上的技术发布历程,凸显出公司一直在深入地研发3D IC技术,并且会一如既往地借助ICCAD这个平台推广该技术。
紧接着沈亮从晶圆级堆叠这个角度揭晓武汉新芯在3D IC领域的技术布局,“3DLink™是公司推出的三维堆叠技术品牌,该技术平台包括目前已研发成功的晶圆间三维堆叠技术,如两片晶圆堆叠S-stacking®和多片晶圆堆叠M-stacking®。
”随后,沈亮立足于客户痛点,结合3DLink™典型市场应用,深入剖析了如何通过武汉新芯三维堆叠技术为客户提供创新的解决方案。
“对于高速运算的应用,例如人工智能终端和存内计算等,它们对带宽和算力有很高的要求,如果采用先进制程工艺来实现理想的性能,成本高而且还需要保证供应的稳定性。
”沈亮说道,“武汉新芯的两片晶圆堆叠技术S-stacking®利用晶圆间的Cu-Cu互连,可以实现两片不同工艺的晶圆直接互连,达到更高的互连密度及对准精度。
我国在3D NAND存储器研发领域取得标志性进展
Mary
【期刊名称】《今日电子》
【年(卷),期】2017(0)3
【摘要】近日,由国家存储器基地主要承担单位长江存储科技有限责任公司(以下简称"长江存储")与中科院微电子联合承担的3D NAND存储器研发项目取得重要进展。
据长江存储CEO杨士宁在IC咖啡首届国际智慧科技产业峰会上介绍,32层3D NAND芯片顺利通过电学特性等各项指标测试,达到预期要求。
【总页数】2页(P25-26)
【作者】Mary
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.武汉新芯3D NAND研发取得重要进展 [J],
2.武汉新芯3D NAND研发取得重要进展 [J], 武汉新芯
3.我国在3D NAND存储器研发领域取得突破性进展 [J], 新华
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美光第二代3D NAND闪存大规模量产,容量更大成
本更低
今年DRAM内存、NAND闪存涨价救了美光公司,他们本周一正式收购了华亚科公司,内存业务如虎添翼,而闪存方面,美光也公布了两个好消息该公司的3D NAND闪存产能日前正式超过2D NAND闪存,第一代3D NAND闪存的成本也符合预期,堆栈层数达到64层的第二代3D NAND闪存也在路上了,今年底就要大规模量产了。
对于3D NAND闪存,我们并不陌生,现在市场上很多SSD都转向了3D NAND闪存,不论是性能还是容量或者是写入寿命,3D NAND闪存都要比传统2D NAND闪存好得多,厂商也会借此降低成本,提高产量。
以美光为例,他们的2D NAND闪存主力是16nm工艺的,MLC/TLC闪存的核心容量不过128Gb,而3D NAND技术的MLC闪存核心容量就有256Gb,TLC更是达到384Gb,大大高于2D NAND闪存。
在转向3D NAND方面,实力最强的三星跑得最快,东芝/闪迪、SK Hynix次之,Intel和美光公司算是比较慢的了,不过一旦3D NAND闪存开始量产,由于容量先天性的优势,产能超过2D NAND闪存是迟早的事。
美光CFO Ernie Maddock在参加巴克莱银行全球技术、媒体及通讯大会上就确认,该公司的3D NAND闪存产能与2D NAND闪存已经来到拐点上,也就是说3D闪存的产能(以bit容量计)要超过2D NAND闪存了。
3D NAND 芯片市场上,武汉新芯有多大的胜
算?
近日中国半导体业最引人关注的爆炸性新闻是武汉新芯计划2018 年量产48 层3D NAND,及它的投资240 亿美元的计划。
中国上马存储器芯片制造己经酝酿己久,众说纷纭,有附和者,也有人表示担心。
因为工艺技术等问题很多,
担心是完全正常的。
目前3D NAND 三星走在前列,它的第三代3D NAND 去年已开始48 层,256GB 量产。
3D NAND 在制造中有许多新的复杂的工艺。
平面NAND 中主要与先进的光刻工艺相关。
相比较3D NAND 制造中使用成熟工艺制程40nm-20nm。
3D NAND 制造中更大的挑战是由先进图形引成转向淀积与腐蚀。
另外,采用芯片剪薄后的堆叠方法,目前的估计最多可达128 层。
尽管3D NAND 前景看好,但是与平面NAND 相比,要跨过成本平衡点,最快可能在今
年的64 层,或者更多层数堆叠才可实现。
此次中国政府层面敢下决心投入巨资,让全球业界震惊。
因为存储器与CPU 有很大的不同,它的成功依赖于决心,需要持续的投资以及忍受可能长时间的亏损,所以它不太适合于民营资本去搏奕。
对于中国存储器业,敢于去赌,就有成功的希望。
以下分析新芯为什么会选择
3D NAND 芯片,而不是逻辑芯片作为突破口。
因为全球3D NAND 除了三星己经量产之外,其它如海力士,东芝及美光都要等上几个季度之后。
而新芯在中
科院微电子所等合作帮助下己经做成9 层3D NAND 的样品,非常有信心在2018 年实现48 层的量产,这样与三星之间也就差距在3-4 年。
而如果做逻辑芯片,台积电在2011 年Q4 开始量产28 纳米,等到2018 年新芯也实现量产28 纳。