在存儲市場觸底反彈之際，三星也正在躍躍欲試，為未來做好充分的準備。

根據最新的消息透露，在即將舉辦的ISSCC大會上，三星除了將展示速度驚人的GDDR7 VRAM外，還將帶來高速的下一代280層閃存。與此同時，三星還在近日公開公司的3D DRAM計劃。


NAND，280層

在今年的ISSCC上，三星希望推出迄今為止數據密度最高的新型NAND 閃存。據了解，三星屆時將會分享一篇題為《A 280-Layer 1Tb 4b/cell 3D-NAND Flash Memory with a 28.5Gb/mm2 Areal Density and a 3.2GB/s High-Speed IO Rate》的演講，披露其下一代V9閃存。

三星開發出了每單元 4 位的新一代 QLC NAND 閃存，據說其面積密度極高，達到每平方毫米 28.5 Gbit。這顯然將取代目前在這方面處于領先地位的長江存儲 (YMTC)，其 232 層 QLC NAND 容量為 19.8 Gbit/mm2 。從這個數據看來，即使是SK海力士宣布的超過300層和20.0 Gbit/mm2的高密度TLC-NAND，以及英特爾首款每單元5位和23.3 Gbit/mm2的PLC-NAND，都不記得三星新內存的密度。

根據三星2022年的一份報告，三星基本上全力投入QLC開發。隨著 TLC 閃存架構開始達到原始存儲容量的極限（就像之前的 SLC 和 MLC 一樣），QLC 代表了希望不斷突破主流消費 SSD 容量極限的 SSD 制造商的未來。它甚至可能會在未來進入企業級SSD。

V9只是三星QLC路線圖的下一步。未來幾代產品的速度應該會比 V9 更快，并且最終可以在原始性能方面與當今即將推出的 TLC 閃存架構直接競爭。

V9 的速度也不會慢，據報道，三星的 V9 QLC 的最大傳輸速率為 3.2 Gbps。這比其即將推出的僅提供 2.4 Gbps 的基于 QLC 的產品要快得多。過去，速度一直是 QLC 的一個根本問題，而三星的新款 V9 NAND 閃存表明，它已經在解決這個問題方面取得了長足的進步。V9 的速度為 3.2 Gbps（每個芯片），對于 PCIe SSD 來說應該綽綽有余。當然，它在實踐中的表現如何還有待觀察。

目前尚不清楚的是，當直接以 QLC 模式寫入時，性能會如何擴展。目前所有的 QLC SSD 都使用 pSLC 緩存，其容量高達總可用容量的 25%，性能顯著提高。根據 NAND 的不同，一旦緩存已滿，我們通常會看到寫入速度下降至 100——300 MB/s。

如果性能足夠好，三星新款基于 QLC 的閃存將于今年晚些時候上市，可能會從根本上改變消費者 SSD 格局。QLC 仍然可能無法為高性能 SSD 提供服務，例如那些支持 PCIe 5.0 傳輸速度的 SSD，但它應該非常適合較低層的 PCIe 驅動器。由于存儲密度領先近 50%，我們可以預期任何采用新型 V9 QLC 閃存的三星新硬盤都將提供具有競爭力的價值，并可能具有業內最優惠的每 GB 價格。

根據市場需求，三星甚至有可能提供容量超過 8TB 的 V9 QLC M.2 硬盤，這是目前消費類 M.2 硬盤中容量最高的。三星甚至有可能推出單面 8TB 硬盤。

近年來，三星多次強調QLC-NAND將繼續存在。到目前為止，緩慢的寫入速度一直是一個致命弱點，但這方面也應該有進步。高表面密度首先確保了一件事：降低制造成本，因為晶圓上安裝的位數越多越好。


閃存層數之爭愈演愈烈，2030年劍指1000層以上

隨著AI、大數據等技術發展，催生大容量存儲產品（如SSD）的需求，與傳統平面架構2D NAND Flash相比，3D NAND Flash、4D NAND Flash可提供更大存儲空間滿足了業界日益增長的存儲需求，因而逐漸受到大廠重視。

目前3D/4D NAND Flash已經突破200層，三星第8代V-NAND層數達到了236層；美光232層NAND Flash已經量產出貨；今年3月鎧俠和西部數據共同宣布推出218層3D NAND閃存，已開始為部分客戶提供樣品；SK海力士2022年8月成功開發出世界最高238層4D NAND閃存，今年6月該公司宣布已開始量產238層4D NAND閃存，并正在與生產智能手機的海外客戶公司進行產品驗證。

未來存儲廠商將持續發力更高層數NAND Flash，美光232層之后，計劃推出2YY、3XX與4XX等更高層數產品；鎧俠與西數也在積極探索300層以上、400層以上與500層以上的3D NAND技術；三星則計劃2024年推出第九代3D NAND（有望達到280層），2025-2026年推出第十代3D NAND(有望達到430層），2030年前實現1000層NAND Flash。

不過，要想實現1000層以上NAND Flash并非易事，三星存儲業務高管透露，就像建設摩天大樓一樣，需要考慮坍塌、彎曲、斷裂等諸多穩定性問題，此外還需要克服連接孔加工工藝、最小化電池干擾、縮短層高以及擴大每層存儲容量等挑戰。


閃存未來將朝四個方向擴容

存儲行業處在一個立體層面上循環曲線上升的周期，這個過程中隨著周期循環，存儲產業通過更優的性價比賦能了更多的行業和領域，也能由此體現出存儲的宏觀性。

西部數據公司產品營銷總監張丹表示，存儲行業周期性受到了新技術和新市場這兩個“雙新”驅動帶來的影響。當中，行業的低谷大概都發生在“新技術”出現，某一代制程開始大規模量產的時候；而行業周期上升的點則大都發生“新市場”的某一個應用場景在爆量增長或者應用場景激增的年份。

從相關統計可以看到，在過去幾年的發展中，市場對閃存的需求出現了爆發性的增長，尤其是在生成式AI爆火以來，存儲行業的增長曲線陡峭了起來。具體看閃存行業，在過去的二十年間，該行業實現了從PB到EB的千倍甚至萬倍的增長，這個過程中產生了大量的消費級和企業級的應用場景，由此促進了NAND Flash行業的爬坡和需求。

不過張丹認為，在未來兩到三年間，西部數據堅信，產業會迅速地邁入到ZB時代，尤其是以邊云為核心的應用和場景。這就要求閃存行業尋求最佳的投入產出比。張丹表示，NAND Flash進行容量擴展、成本降低有四個象限，分別是邏輯擴容、垂直擴容、水平擴容和結構優化。

首先看邏輯擴容。從SLC到MLC到TLC，再到QLC和PLC，每一個單元存儲的數據越來越多。雖然單位容量在增長，但是控制成本也是在增加的，所以向這個方向的演進是有價值的；

其次是垂直擴容。這可以簡單理解為增加閃存的層數，因為層數的疊加會帶來單位面積容量增長和單位比特成本下降，但是也會帶來一些額外的成本，比如生產周期變長、影響產業良率等，所以相對來說，這個方向發展獲得的回報會在量化維度里稍小一些；

第三個維度是水平擴容。也就是在每一層增加了更多的存儲容量。在實際操作中，我們增加了每一層的孔隙的密度，以達到更大單位比特的容量。這是探討未來新技術、新制程時候要關注的方向；

最后關注的一個方向是結構優化。具體的做法就是去優化周邊的邏輯電路和存儲單元之間的分布關系或者擺放關系，從原來的CNA和CUA，到現在的CBA（CMOS directly Bonded to Array，外圍電路直接鍵合到存儲陣列），未來可能還有多層鍵合的場景。

“我們得出的結論是不能在單一的維度去進行工藝的變更或者工藝的演進，而是要通盤考量上述提到的四個點，并以垂直擴容和水平擴容為核心，只有它們平衡發展，才能為行業帶來最優性價比的產品。”張丹總結說。