隨著閃存峰會上美光開始宣布下一代232層3D TLC NAND開始發貨，SK海力士宣布開始量産238層NAND，再加上三星和铠俠的2XX層NAND蓄勢待發，存儲芯片的層數在今年末之前全面進入200層已成定局。
與芯片工藝制程類似，對于NAND廠商和OEM、ODM采購商而言，NAND的層級越高，意味著單位成本越低，在市場價格上更有競爭力。在這個時間點，我們來淺談一下美光與SK海力士2XX層NAND的特性，也許在短時間內對我們消費級産品影響還比較小，但隨著PC、服務器和數據中心在明年上半年進入周期性複蘇之後，容量更大，價格更便宜的PC、數碼産品其實離我們已經不遠了。
美光232L：全世界最密集的1Tbit TLC NAND
事實上美光並非第一次給自家的232L NAND造勢，在5月份的時候美光就透露了232L NAND會在今年上市，美光表示現在位于新加坡的工廠已經擁有足夠的産能生産232L NAND産品，已經交給部分客戶以及自家Crucial英睿達SSD産品線，並且隨著時間推移産量會不斷提升。
從技術角度來看，美光232L NAND建立在前一代設計上，也就是之前提到過的弦堆疊。這一次美光使用了一對116L的層面（Deck）堆疊設計，高于此前的88L，這也是美光首次使用超過單層面（Deck）超過100L設計，僅次于三星。這也給後面3個以上Deck結構做下鋪墊，在短時間內突破總量超過300L的設計是完全有可能的。
在架構上，232L設計變化不大，仍然在電荷陷阱存儲單元和CMOS under Array (CuA) 架構展開，NAND的大部分邏輯電路都在存儲單元下方，給NAND密度提供持續優勢。根據美光的說法，目前232L NAND已經能夠做到14.6 Gbit/mm2的密度，比之前的176L NAND密度提升了43%，必競爭對手高出了35%到100%。
提高NAND密度之後，美光造出了他們旗下第一款1Tbit TLC NAND，從産品化角度來看，只需要通過堆疊16個232L NAND的Die就可以實現2TB芯片的封裝，這對于尺寸非常敏感的M.2 SSD而言是一個好消息。不過這樣的處理也意味著芯片數量的減少，可能會降低實際的並行性能。
與此同時，美光也更新了芯片的封裝尺寸。在容量增加的同時，美光將芯片封裝縮小了28%，單芯片封裝從216mm2縮減到了155mm2左右，可以給設備制造商更多的SSD制造空間，或者在同一塊標准PCB基板上塞入更多的NAND數量。
除了密度改進，232L NAND還提供了全新的I/O技術實現更高速率的傳輸。其中NAND Die內的Plane數量從4個增加到6個，進一步提高了每一個Die內可用的並行度，從而提升了傳輸速率。
這裏簡單的科普一下，SSD的架構描述通常以如下
Cell-Page-Block-Plane-Die-NAND-SSD
本質上3D NAND的堆疊技術指的是在Die上的堆疊，以美光232L NAND爲例，堆疊中使用了2個Deck，每個Deck爲116L，2個Deck即爲232L。在設計之初，Plane設計的數量可以爲2個到8個，上一代NAND中，衆廠商普遍使用了4個Plane的設計。
隨著並行度和內部傳輸速率的提升，美光芯片的讀寫速度自然得到顯著提升，根據美光透露的資料來看，與176L NAND相比，232L NAND的讀取速率提升了75%，寫入速度則翻了一倍。
在外圍邏輯上，美光引入了新一代的ONFi 5.0協議，這項協議在2021年完成，可以讓控制器SoC到NAND的傳輸速率提升50%，達到2400MT/s。新一代ONFi 5.0引入了NV-LPDDR4信令的方法，讓其獲得了相同的2400MT/s速率，並且由于基于LPDDR技術，實際功耗也更低。美光表示每比特能量傳輸節省會在30%以上。
美光認爲232L NAND將會成爲176L NAND的全面替代品，這意味著美光認爲232L NAND也適用于移動設備（比如手機）和IoT物聯網設備，以及PC和數據中心所有産品。因此美光已經開始推進企業級産品和消費級産品的232L NAND更新，在今年年底逐步加大力度，很快成爲各種SSD、存儲設備的標配。
SK海力士：2023年投産
盡管SK海力士宣布238L NAND在明年初才會大規模生産，但238L NAND的話題性顯然比美光232L NAND更具有話題性。在設計上，SK海力士使用了一對119L的Deck，高于上一代的88L，這使得SK海力士成爲三星、美光之後第三家單Deck具備100L設計的廠商，從而完成238L NAND的設計。
同樣，SK海力士也使用了電荷陷阱存儲單元和CMOS under Array (CuA) 架構，發布的512Gbit TLC Die面積爲35.58mm2，密度爲14.39 Gbit/mm2，相比上一代的176L TLC NAND提升了35%，但對比上略落後于美光1Tbit Die的14.6 Gbit/mm2。
與美光不同的是，SK海力士沒有通過改變密度的方式獲得更高容量的單芯片，他們計劃在明年才會發布238L的1Tbit産品，現階段仍然使用512Gbit，與上一代産品持平。可以確定的是，SK海力士的238L Die將會比美光的更小。
除此之外，SK海力士同樣引入了ONFi 5.0協議，讀取能耗相對上一代降低21%。按照計劃，SK海力士現在已經開始向客戶提供238L NAND樣品，但量産時間會推遲到2023年中期。與美光一樣，SK海力士同樣看好智能手機、大容量服務器領域。
爲了更好的控制成本，NAND向更高層級發展成必然趨勢，但隨著層級增加，有效控制NAND的響應速度也成爲新的問題。在更低的成本面前，NAND廠商無疑會投入更多精力進行研發和推廣，而産品的最終體驗，也會由手機、數據中心等企業級率先嘗試。同時可以確定的是，PC客戶端上的SSD消費級産品，也離我們不遠了。
