第八代BiCS FLASH厉害在哪里？

　　第八代BiCS FLASH已然投入量产，意味着基于BiCS FLASH的产品也将得到新一轮升级。全新的BiCS FLASH无论在存储密度、性能都有了显著提升，特别是2Tb QLC NAND是当下业界内最大容量的存储器。

　　为了让第八代BiCS FLASH突破存储限制，铠侠通过专有工艺和创新架构，实现了存储芯片的纵向和横向缩放平衡，所开发的CBA(CMOS directly Bonded to Array，外围电路直接键合到存储阵列)和3.6Gbps接口速度，给AI应用、数据中心、移动设备提供了更多潜在可能。

　　技术永远不是一蹴而就，在第八代BiCS FLASH突破限制背后是铠侠对技术的不断创新和积累，在第八代BiCS FLASH已经发布的此刻，不妨让我们一起看看第八代BiCS FLASH厉害在哪里。

　　摆脱高层数的桎梏

　　与许多芯片制造商宣传的工艺制程，不再代表晶体管之间的实际距离类似，NAND堆叠的层数其实也不再是唯一影响存储容量与占用空间之间的关系。在单位空间内想尽办法装入更多的存储单元，打造高密度的存储设备，提升存储密度才是最终的目的。

　　在闪存技术由2D转向3D的过程中，铠侠深刻感受了这一点，虽然通过布线的微细化，提高了每枚硅模的存储容量和存储密度，但当布线宽度达到15nm的时候，设计团队发现微观世界下，更多问题浮出水面，比如各层晶圆制作需要更薄，而且进行堆叠会使得晶圆高度有所增高，而为了形成存储单元，则需要加工出极深且极细的孔，这就不可避免的需要导入最先进的设备，而这将花费庞大的成本。

　　因此单纯的提升堆叠层数可以在一定程度上解决存储密度的问题，但不是提升存储密度的唯一解，在成本可控的前提下实现高密度、高性能存储成了重要的问题之一，对存储通孔深度、平面方向设计、工艺等各种要素进行优化，横向压缩密度，进而开发出成本与性能都能达到平衡的产品。218层的第八代BiCS FLASH正是在这样的前提下诞生的。

　　第八代BiCS FLASH所采用的CBA(CMOS directly Bonded to Array)

　　两片晶圆，合二为一

　　第八代BiCS FLASH首先遇到的问题是CMOS电路和存储单元的晶圆需要不同的温度进行处理，CMOS在高温处理中会遇到晶体管特性恶化的问题，而存储单元制造则需要高温处理来实现对应的特性。如何处理CMOS和存储单元不同温度的需求，工程师给出的最终解决方案便是CBA(CMOS directly Bonded to Array)架构。

　　CBA与以往单个晶圆制造CMOS逻辑电路与存储单元完全不同，而是分成了两片分别制造，然后再进行翻转后贴在一起，从而实现不同工艺都可以发挥更大优势，也可以进一步压缩生产时间。

　　但两片晶圆贴合不是一件容易的事情，为了确保闪存的可靠性，必须以极高的精度进行对位，如果将300mm直径的晶圆贴合，精度需要维持在0.003mm以内，否则会导致NAND FLASH无法工作，或者寿命与可靠性降低。

　　第八代BiCS FLASH的300mm晶圆

　　因此在晶圆贴合的时候，晶圆表面需要高强度的平坦化处理，得益于累计的经验，铠侠已经能够很好的实现这一点。与此同时，在存储密度上，第八代BiCS FLASH有了显著提升，即便在NAND层数低于友商的前提下，仍然可以让存储密度高出对手大约15%到20%。

　　第八代BiCS FLASH的电⼦显微扫描成像图

　　图中的粉色线表示贴合面，上部为存储单元阵列，下部为CMOS电路

　　得益于逻辑电路和结构的优化，第八代BiCS FLASH在提升存储密度的同事，性能也有所提升，包括写入性能提高了20%，读取速度提高了10%，耗电量减少了30%(写入时)，接口速度达到了3.6 Gbps，接口速度表现上也优于同级别产品，从而带动最终产品性能提升，比如SSD、UFS存储器等等。

　　由于在第八代BiCS FLASH中导入了CBA架构而使千兆位密度得到了大幅度的提高

　　为AI提供更多可能

　　第八代BiCS FLASH推出的同时，基于第八代BiCS FLASH的QLC存储器也已经开始送样，铠侠通过QLC技术打造了目前业界最大容量的2Tb规格，这意味着当一个封装内堆叠16个Die的时候，就能做到单个存储芯片实现业界领先的4TB容量，2个存储芯片就可以实现16TB容量。

　　同时，存储芯片也使用了更为紧凑的封装设计，尺寸仅为11.5 x 13.5 mm，高度为1.5 mm，可以更好的节省机器的内部空间。特别对于轻薄型笔记本而言，只需要1个M.2 2280接口，配合单面的消费级SSD设计，就可以实现16TB的存储空间，装载更多大模型、视频素材、3A游戏变得轻而易举。

　　同样如果应用到诸如手机的移动端中，在相同的物理空间内，OEM和ODM也有机会装入更大容量的存储，让智能手机跨入2TB以上的存储空间变得更为简单。相比现在主流的第五代BiCS FLASH QLC产品，第八代BiCS FLASH 2Tb QLC的存储密度提升了约2.3倍，写入性能提高了约70%。

　　服务器与数据中心领域更是第八代BiCS FLASH 2Tb QLC发挥价值的地方。随着人工智能AI推动密集型数据运算，迫使HBM(高频宽内存)在数据中心的服务器上的应用不断深入，但是其耗电量极高。因此，市场对低耗电量的小型、轻量型SSD的需求越来越大。第八代BiCS FLASH 2Tb QLC可以做到单个企业级SSD就能实现现有产品无法企及的大容量，并且耗电量更小、更轻量化，进而促使HDD向SSD升级的速度。

　　第八代BiCS FLASH的目标是应用于更为广泛的用途，包括与越来越多被PC所采用的PCIe 5.0兼容的SSD，以及面向智能手机的存储设备、数据中心SSD、企业级SSD以及车规级存储设备，相信不久的将来，基于第八代BiCS FLASH的产品将会越来越多，铠侠将与合作伙伴们一起，为存储创造全新的价值。