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TSV助臂力 3D NAND存储器性能更上层楼
发布于：2013-11-19 文字： 【大】 【中】 【小】
矽穿孔(Through-silicon Via, TSV)将是三维NAND Flash(3D NAND Flash Memory)效能不断提升的重要技术。现今NAND Flash已面临制程微缩的瓶颈，各家厂商无不戮力开发3D NAND Flash，以突破物理限制；然而，3D NAND Flash未来若要持续跟随摩尔定律(Moore’s Law)演进，并将整体良率及成本控制在合理范围，TSV技术将是不可或缺的重要关键。
SSD联盟协会副理事长曾德彰认为，未来3D NAND Flash若要突破制程微缩的瓶颈，持续朝高密度高容量的目标演进，TSV将成关键技术。
SSD联盟(Solid State Drive Alliance)协会副理事长曾德彰表示， NAND Flash真正的市场优势是其高密度储存容量，然NAND Flash要继续朝向此一目标演进，光靠3D NAND Flash的开发尚嫌不足。他进一步表示，NAND Flash若要持续追求高容量、高频宽、高密度，TSV技术将是未来3D NAND Flash遇到微缩瓶颈后的解方；换言之，能掌握NAND Flash TSV技术的厂商可望成为未来的最大赢家。
以美光(Micron)、三星(Samsung)、英特尔(Intel)等大厂力推的次世代储存技术--混合存储器立方体(Hybrid Memory Cube, HMC)为例，该技术即是利用TSV技术堆叠多层动态随机存取DRAM晶片，其频宽可达到320GB/s，为第三代双倍资料率DDR3的十五倍，功耗及占用空间则可分别降低70%及90%，而美光亦已于10月上旬发表全球首款2GB的HMC存储器。
曾德彰指出，TSV技术同样可用于3D NAND Flash，TSV可使封装尺寸微缩到10立方毫米(mm3)以下。在相同晶片面积且不增加功耗的前提下，TSV技术能制作出更多输入/输出(I/O)接脚，进而提供更高的频宽。因此他预期，日后当3D NAND Flash遇到微缩瓶颈后，NAND Flash TSV技术将成解方，持续带领NAND Flash朝向TB等级超微型封装(Tera-bytes Flash TSV Ultra-thin Package)的目标演进。
曾德彰分析，具备TB等级且仅有指纹大小的NAND Flash，势必剧烈拉动移动设备及企业端的储存市场向上攀升，如当智能型手机内建2TB的存储器且具备高速运算功能，它将成为另一种变相的微型伺服器。不过，他也坦言，NAND Flash TSV技术在开发上确实面临许多挑战，等到3D NAND Flash在未来几年面临到发展迟缓期时，该技术才有可能加速发展。
目前，3D NAND Flash系采垂直堆叠与水平堆叠两种方式实现。以三星为例，其就具备了垂直堆叠的TCAT架构，也就是近期开始量产的V-NAND Flash(Vertical-NAND)，三星另外也有水平堆叠的VG-NAND架构；而东芝(Toshiba)、SK Hynix、美光分别开发的P-BiCS、SMArT及DG TFT(Dual gate TFT)架构则属于垂直架构。曾德彰认为，以3D NAND Flash市场而言，目前尚无厂商为最大赢家，选择不同技术的厂商将各拥不同的利基市场。
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