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理想丰满现实骨感,未达预期的3D V-NAND技术收藏
理想丰满现实骨感,未达预期的3D V-NAND技术去年三星率先发布的3D V-NAND技术，所有相关介绍都说其可以使SSD实现更高的存储密度、写入速度、更低的功耗以及更高的稳定性，让大家对其抱有很高的期望。就在本月，采用3D V-NAND技术的三星 850PRO和850EVO正式发布，这也意味着3DV-NAND已经实现商品化，那么全新的3DV-NAND技术的表现究竟如何呢？3D V-NAND技术揭秘
作为闪存芯片（NAND)制造的新技术，3D V-NAND主要从结构方面对闪存芯片进行了改进。在之前的闪存芯片中，采用的都是2D平面设计的存储单元（Cell）技术。使用3D V-NAND技术之后，则将闪存芯片中的晶体管竖了起来，然后用绝缘体和控制栅极环绕包围这这些晶体管，这样就形成了一个“站立”起来的同轴结构体。将这些同轴结构体一层层向上堆叠，形成多层结构，就构成了3D V-NAND的基本形态。
闪存芯片传统结构（左）和3D结构的对比（右）
不难看出，使用3D V-NAND技术之后，好比让平房变成了高楼，就能在同一面积的闪存芯片中装入更多的存储单元，有利于增加单位面积内的存储容量。去年最早发布的3D V-NAND技术，只能堆叠24层，而在刚刚发布的三星新款850pro和850evo中，已经能实现32层的堆叠。3D垂直堆叠技术的进化生产难度增加，导致容量、价格表现不尽如人意
一般来说，新技术刚刚出现的时候，由于生产工艺的变化，在良品率上很可能会遭遇一些问题，在首批上市的新产品上不得不做出一些妥协，3D V-NAND也不例外。比起传统的2D平面闪存，3D V-NAND闪存的制造工艺要复杂得多。因为要让多层闪存芯片堆叠起来，需要经过蚀刻出各种不同的层、为氮化硅圆柱通道蚀刻孔洞、分割字线的开槽、下达字线的穿孔等复杂的工序。据三星统计，光是芯片穿孔，一颗芯片上需要弄出25亿个蚀刻孔洞，要完成这样巨大的蚀刻工作量，厂家必须对生产线和生产工艺进行复杂的调整。
正是32层层叠的3D V-NAND制造过程相当复杂，三星不得不使用略显“古老”的40nm制程来提升良品率。与现在主流闪存芯片上普遍使用的19nm/21nm/25nm制程相比，40nm工艺的产品在集成度上可不止是相差一倍，而是差4倍！事实上，三星不仅降低了制程，还将3D V-NAND存储单元的密度降低了一倍。
以上的妥协，极大地影响了3D V-NAND存储单元的密度，所以在采用3D V-NAND的新款850PRO上，其使用的闪存芯片单颗容量比840PRO仅提升了一倍，从64GB提升到了128GB，而850EVO在单颗闪存容量依然为128GB，不大的进化，让不少人大失所望。
另一方面，低价一直是3D V-NAND的亮点之一，从理论上来看闪存芯片存储密度增加之后，可以简化整个SSD的结构，那容量单价自然就下来了。但是具体到目前的3D V-NAND来说，存储密度未增加，而且制造过程反而复杂了，因此使用3D V-NAND的新款SSD价格反而上涨了20%左右。当然，850系列的价格上涨还有其市场原因，毕竟目前只有三星一家推出了搭载3DV-NAND的SSD，其他厂家还没跟上。当新产品刚上市，为了给以后产品降价留下一定空间时，在这种情况下，初始期间高定价也是必然的事。 寿命增长最令人惊喜
SSD的寿命是大家一致很担心的问题，为什么SSD有寿命的限制呢？这还要从SSD采用的传统浮栅极晶体管说起。浮栅极晶体管依靠电子穿过隧穿氧化层来记录数据，从而实现存储的目的。但电子每一次穿越氧化层，都会给这层二氧化硅绝缘层带来损害，这就叫隧穿效应。当多次改写数据之后，电子隧穿就可能导致绝缘氧化层彻底损坏，这个存储单元就彻底损坏了。知道这一原理，也就可以知道为什么随着制程的进化，SSD的读写寿命反而缩短了，因为随着制程进化，这层氧化层的面积小了，这样电子隧穿集中在有限面积内，这自然会导致隧穿效应危害加剧，寿命进一步缩短了。传统浮栅极MOSFET隧穿效应容易造成氧化绝缘层损坏3D V-NAND通过改变氧化层材料和接触面积延长SSD寿命
而在3D V-NAND中，闪存芯片的结构发生了变化，不仅用氮化硅取代原有的二氧化硅作为绝缘层，减少隧穿效应的影响。同时用绝缘层包围着通讯通道，这样，绝缘层与通讯通道之间的接触面积也就相应增加了，如此一来，隧穿对绝缘层的损坏分布在不同的地方，很难造成局部击穿，导致存储结构损坏。这也就是三星宣传3D V-NAND可以延寿十倍的原因。
当然，寿命的提升，很难用实际的测试来进行体现，但从850PRO系列的质保期从五年延长到十年，850EVO系列的质保期从三年延长到五年可以看出，三星对于这一技术提升寿命有很大的信心。在这点上，3D V-NAND让我们感到满意。性能只是小幅提升
从理论上看，3D V-NAND绝缘层的改进和接触面积的增加，都令存储间的干扰降低，这样，存储结构更加稳定，编程时间就可缩短，从而提升SSD性能。三星850EVO（左）在性能上并未与840EVO（右）拉开明显差距
从实测来看，相对于840系列而言，850PRO和850EVO虽然有所提升，但其提升幅度相当有限。为什么会这样呢？其实原因很简单，SSD的性能不止取决于芯片的性能，从测试中就可以看出，读写速度主要受限于SATA3.0那600MB/S的理论读写速度，而4k性能，主要瓶颈在于主控的处理速度。换而言之，在SSD普遍采用多通道技术，缓存提高性能时，闪存并不是现有的SATA端口的SSD硬盘提升新浪的主要瓶颈，在这种情况下，仅仅依靠3D V-NAND芯片的改进，不可能让SSD性能大幅度提升。 总结：新技术发挥威力，还需要时间
从850系列SSD的表现来看，3DV-NAND技术表现出了一定的优越性，但远达不到人们之前对它的预期，它对于SSD的性能提升并不明显，不免让人感到失望。实际上，新技术要发挥威力，还需要时间，就拿3D V-NAND来说吧，现有容量优势不明显，但保有随着技术进化，层叠层数增加增容的空间；目前价格贵，但会随着竞争加剧，投入回收后而降低；而随着接口和主控的进化，其性能优势也有望进一步发挥。
尽管3D V-NAND技术也许在现阶段优势还不明显，但是解决了传统2D平面架构发展遭遇平静的问题。指望它一出生就改变行业是难于做到的，但随着技术进一步进化，时间将可能酝酿变革。
我竟然看完了
寿命长这个不错，不过涨价是干嘛
哦 看到三星2Tssd了
只是延长寿命 有降低了制程 实际上容量和速度并没有提升 反而价格提升了 其实染病软
那么现在值不值得入手这款850EVO呢？
垃圾TLC永远不会买
慢慢都会好起来的
徐洛说到。
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大家帮我看看三星R560-ASS3和华硕M50S94Vn-SL哪个好一点？
小弟最近要买,GF9650GT)主要是质量，谢谢大家了,2GDD3内存，价格和外观无所谓，售后和玩游戏方面,2GDD2内存,GF9600GT)和华硕M50S94Vn-SL(t-ASS3(p8600，很急啊
提问者采纳
肯性选华硕的了9650M GT可是现在本本显卡里最好的了要比9600M GT好的T9400也非常强悍并且绝对比P8600好而且华硕的散热很好看的出你预算满高的呢！在ZOL论坛大家还多少蔑视三星本的质量呢~~~
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其他2条回答
而且售后服务也比完善，性价比高，质量也不错买华硕好了
楼上两位的回答太绝对了 三星的P8600比T9400当然在性能上差一些，但P是低功耗25W，T是35W 三星的GF9600 GT是512显存，但显存是DDR3；华硕GF9650 GT是1G显存但是DDR2，跑3DMARK是前者分数比较高，不过同时发热也大 内存DDR3和DDR2优劣一目了然 总而言之两者各有利弊，从持续玩游戏来看，散热好的M50略有优势
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出门在外也不愁转PCEVA，三星v-nand结构ssd，mlc和tlc分布_wp7吧_百度贴吧
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转PCEVA，三星v-nand结构ssd，mlc和tlc分布收藏
三星在V-NAND后真不区分MLC和TLC了么当然是区分的，不然5种V-NAND die是怎么来的有人觉得奇怪了，到SM961上面用的，应该是3代V-NAND啊，怎么来5种没错，是3代V-NAND，分别是24层、32层和48层，但32层和48层还有原生TLC和原生MLC之分何以见得呢，且听分解第1代V-NAND，46nm制程24层128Gb die原生MLC，用于845DC PRO和SV843845DC PRO 512GB的PCB正面，颗粒是K9PKGY8S7M，单颗8die MLC 1Tb容量第2代V-NAND，46nm制程32层128Gb die原生TLC，用于850EVO 2TB以内容量的和早期型850PRO等850PRO 1TB，PCB正面颗粒是K9PRGY8S5M，单颗8die 模拟MLC 683Gb容量，PCB背面颗粒是K9USGY8S7M，单颗16die 模拟MLC 1365Gb容量845DC EVO 512GB，PCB背面颗粒是K90KGY8S7M，单颗8die TLC 1Tb容量，PCB正面无NAND颗粒850EVO 2TB的颗粒K9DMGB8S7C，单颗16die TLC 2Tb容量第2.5代V-NAND，3xnm制程32层128Gb die原生MLC，用于后期型850PRO，如850PRO 2TB，等850PRO 2TB的颗粒K9UMGB8S7A，单颗16die MLC 2Tb容量 ... o-2tb-ssd,4205.html第3代V-NAND，3xnm制程48层256Gb die原生TLC，用于850EVO 4TB、PM871和T3移动SSD等T3移动SSD是mSATA的盘体+转接板的构造，颗粒K9DUGB8S7M，单颗16die TLC 4Tb容量PM971整合封装SSD，K9DUGY8S0M，单颗16die TLC 4Tb容量第3.5代V-NAND，21nm制程48层256Gb die原生MLC，用于SM961 512GB和1TB型号等SM961 1TB的颗粒K9UUGY8SCM，单颗16die MLC 4Tb容量，所以SM961只需要2个颗粒就能实现1TB的容量,4608.html也就是说，三星采取了类似Intel tick-tock的进化方式，半代提升层数，半代升级制程。现在3.5代V-NAND的存储密度已经是三星自家16nm平面颗粒的3.5倍了。除此以外还有Toggle DDR3.0接口、F-chip、更薄的die厚度=更薄的封装厚度，限于篇幅和本文主旨就不细讲了第3.5代V-NAND的die厚度只有大约40um，16个die封装到一起也就1.1mm厚度，对比一下美光在1.2mm厚度内只能封装进4个die综上所述，三星在3D V-NAND上面采用的依然是MLC用MLC，TLC用TLC的方案，早期型850PRO用模拟MLC可能只是权宜之计。而Intel-Micron则是只造一种die，封入的控制芯片是2bpc的就是MLC，3bpc的就是TLC。当然这并不保证三星现在或者将来不会采用像IM一样的方案。另外二者的制作工艺也不同，三星用的是电子陷阱(CT)，IM用的依旧是浮栅(FG)，前者的性能更强，后者的成本更低，当然目前来看后者的密度也更高一些（256Gb/die TLC vs. 384Gb/die TLC）。这只是一些显性规格上的对比，深层的区别就更多了，本文同样不展开说明了。细心的人应该注意到我上面留了一个坑——提及3.5代V-NAND和SM961的时候只说了512GB和1TB型号难道128GB型号和256GB型号用的不是第三代V-NAND么？答案是，不仅用的不是第三代V-NAND，而且根本就不是3D NAND，这一点耿直的超能网在评测的时候显然没发现这是SM961 256GB的颗粒K9UKGY8SCE，单颗16die MLC 1Tb容量，也就是64Gb/die，结合编号最后一位Gen为E，这是16nm的2D NAND（三星并没有128Gb/die的2D NAND，V-NAND的容量是从128Gb/die起步的）这也就能解释了为什么SM961全家都能提供超过3GB/s的持续读取能力要知道，如果SM961全家用的都是3.5代V-NAND的话，128GB的SM961只需要4个die就可以，那么每个die就要有近800MB/s的读速度，就算V-NAND的性能再强，达到这样的指标也是十分困难的。因此三星明智地采取了和美光在M550上用的相同策略，用低密度颗粒堆出高性能。虽然骗你用的是V-NAND是不对的，但三丧还是对得起买不起高容量SM961的人的，习惯就好
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告诉我什么坑什么不坑就好了
涨姿势了…
结合一些数据850Pro 2t是2.5代原生mlc vnand，和三星950Pro，256和512g颗粒一致。
只买过intel 730 240和480的。
负责任的讲TLC MLC物理结构上并没有区别??
tlc mlc完全就是靠controller决定的，就算是暴力刨片得出的结论也完全一样，根本没啥原生不原生一说，三星更多是一种颗粒专用做tlc
拿传统的FG来讲它的工作方式是这样的，也就是无论你是slc还是mlc还是tlc，FG本身都是一样的，同理到ctf
拿FG当作杯子的话，slc mlc tlc只不过是每次装水的单位不一样，但杯子是一样的三星的原生xxx说白了就是专门拿出一部分杯子做xxx罢了
pceva黑三星不是政治正确吗
950pro路过
950PRO有人说MLC有人说TLC
850pro用户路过，买的240G，我的也是TLC？
第三代不是48层 这个分法有问题
tlc，mlc本来就不是nand的区别而是怎么使用nand的区别而已啊
你以为我会在乎？850EVO 240用了快一年了 还是不错的···
闪存的技术发展方向不能只考虑ssd 手机的影响应该考虑，需求太大
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三星的3D V NAND由32层到48层仅仅是垂直的堆叠层数增加?
出自：中国电子报
Techinsights讨论三星的32层与48层3D V-NAND在结构上的不同
三星己经开始量产它的48层3DVNAND芯片(48层单元栅在一个NAND中串接在一起，称作第三代)应用在SSD中，如SSDT3(mSATA及850EVOV2)，NVMeSSD(PM971-NVMe)以及企业级SSD(PM1633a)
在三星最新的48层器件中是采用16个NAND管芯堆叠一起,然后用引线键合技术连结。三星的48层V-NAND器件中集成了512GB存储单元，表示每个NAND芯片是32GB(256GB)。三星的32层(第二代)V-NAND芯片包括10.67GB(85.33GB)。它的第二代与第三代V-NAND有什么不同，不会仅是32层与48层数之间的差异。
TechInsights从单元结构，材料，布局及封装全面进行分析与比较，下面是其中的亮点;
存储器密度及芯片尺寸
图1表示16个48层V-NAND芯片与两个F-Chips封装在一个MCP(multichip package)中,32层V-NAND芯片面积是84.33平方毫米，而48层芯片为99.8平方毫米,如图2所示,表示它的长度更长,面积增加了17.3%。以单位面积的存储器密度计增加到每平方毫米2.57Gb。相比先进制程的2D NAND器件如东芝的15纳米是TLC NAND是1，28Gb/mm平方.
在管芯布局方面的关键不同如下;1),平面NAND存储器阵列的面积,2),位线开关和页缓冲区的面积,3),逻辑及外围电路的面积,及4),增加F芯片。.每个管芯有两个区。NAND存储器阵列的面积由48.9平方毫米增加到68.7平方毫米，表示增大40.3%。位线开关电路面积与32层一样，页缓冲区的面积减少20%。逻辑及外围电路面积减少34.8%，换句话说三星大大缩小页缓冲电路与外围电路的面积，可以进一步增加存储器密度及提高管芯的效率。在MCP结构中16芯片堆叠，每个芯片的厚度己由132微米缩减至36微米。
Figure 1. Samsung 48L V-NAND device stacked with sixteen vertically stacked NAND dice and two F-Chips, teardown image (Source: TechInsights)
Figure 2. Comparison die photograph with 32L and 48L V-NAND (Source: TechInsights)
采用F chip新的结构
在去年ISSCC 2015会上三星提出在NAND闪存MCP中引入嵌入式F Chip结构。总体上SSD的硬件结构是由存储器控制器,NAND闪存及DRAM组成。
.F Chip实现点对点在存储器控制器与F Chip之间的I/O总线的拓扑联结,当在沟道的存根处遭受到不受欢迎的反射时。除此之外,F Chip减少在F Chip到NAND接口的电容负载,通过执行和平均分配在F Chip与NAND之间的两个内部I/O总线。它支持由I/O讯号由存储器，控制器到NAND器件的时间再分配模式。
由于在带异步接口的NAND器件中固有的时序抖动,F Chip同样可减少时间容限。一个F Chip连接8个V NAND芯片,表示在一个16个芯片堆叠结构中嵌入两个F Chip。图3表示在MCP中去除F Chip后的结构图。F Chip包括电路模块,如ROM,DCgenerator,CMD编码器,数据通路,TX/RX及引线键合区。F Chip芯片面积为0.057平方毫米。
Figure 3. F-Chip die removed from Samsung 48L 3D V-NAND MCP (Source: TechInsights)
存储器单元阵列结构与架构
与第二代32层VNAND比较，显然第三代48层VNAND单元结构有更多数量的单元栅，意味着工艺集成具有更大挑战及可控性。硅沟道孔及CSL(common source line)的沟漕付蚀工艺的深宽比分别为约33及26，相比32层V NAND更高。CTF(charge trap flash memory)或者CTL(charge trap layer)通常采用铝基的高k介质阻挡层。
选择晶体管包括SSL( string select line)及GSL(ground select line),dummy gates及bitline strap的设计与上一代一样,但是SEG(silicon epitaxial growth)硅外延的高度减小。32层V NAND器件有三层金属层,而48层V NAND有四层金属层。一个附加的新的金属层(通常称M0)加在CSL/MC层上,可能是为了提高单元设计的效率。
1y nm 2D和48层3D V NAND的成本比较
1y nm 2D平面型NAND,如16nm或15nm MLC/TLC NAND器件，它的存储器单元阵列及外围电路包括well/active/isolation(SA-STI,自对准STI)形或;cell FG/CG及周围栅的形成以及接触与互联(金属和贯孔)形成。显然在2D 平面型 NAND器件制造工艺中需要采用DPT(两次图形曝光),或者QPT(皿次图形曝光),甚至空气栅工艺来作存储器单元阵列中的active,字线及位线的图形。因此在1y nm NAND制造中通常要40-45张掩膜。
另一方面,在32层3D V NAND器件中,采用垂直硅通孔技术( CHT),及20nm的位线 half pitch(用DPT两次图形曝光)需要使用超过50张掩膜,由于反复修整在存储器阵列的边缘要与每个钨接触孔连接的如楼梯状的栅线的图形。而在48层3D V NAND中需要56张掩膜。
尽管48层与32层在存储器结构/材料及单元设计是一样的,但是栅堆叠层数的增加会引起光刻工艺的吞吐量,缺陷及成品率的问题。随着NAND制造商都热切量产48层,64层,96层,甚至128层时提高成品率成为首要任务，以及期望位成本继续呈陡坡的下降。
未来NAND闪存的技术
与3D NAND一样,2D器件的竞争发展也在进行之中。显然2D NAND的尺寸继续缩小可能己达极限,因此主要的NAND供应商如三星，东芝，新帝,美光,英特尔后SK海力士都在攻克3D NAND,通过园柱形沟道把NAND垂直的串在一起。当单元栅堆叠的层数越来越多时,相比2D NAND有望可提供更高的密度，高功能，更高可靠性及更低功耗。时至今日三星的32层及48层3D V NAND及Micron/Intel的32层 3D NAND开始量产供应市场。
东芝,新帝和SK海力士，它们的3D NAND还未量产，比预期的拖长时间。三星领先的32层及48法3D V NAND是基于电荷俘获型闪存(CTF)架构,或者称电荷俘获层(charge trap layer,CTL),采用高k阻挡层及金属栅。CTL是一层非导电层，如氮化硅层，可作为一层绝缘层,它与其它的存储器单元一样,设计用来减少单元与单元的干扰，降低误操作及增加可靠性。由于3D NAND单元架构对于单元与单元之间的干扰不敏感,因此写入数据速率可大幅提高,功能更佳。编程的步数大幅减少及功耗低。目前48层的3D NAND,相比32层己经非常接近于2D NAND的每位价格曲线。业界正期望未来的64层 3D NAND从价格方面能比过2D NAND。未来3D NAND将继续向64层,96层及128层发展,分析它们的困难在于多晶硅沟道的迁移率,深宽比付蚀，以及缺陷与成品率控制等。
回答开初的问题三星的48层3D V NAND是否仅是垂直的堆叠层数增多?显然不是。除了垂直堆叠层数增加之外,为了提高单元的功能与效率采用多层金属层，新增嵌入式F Chip,并封装在一体，以及减少逻辑与外围电路面积近30%,以及增加芯片效率。是一次十分肯定的3D V NAND集成的进步。&
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