致態TiPro7000固態硬盤超過7400MB/s性能的秘密 Xtacking1.0到2.0

 近段時間以來,致態TiPro7000的問世,再次引發瞭全行業關註,作為一傢2016年堪堪成立,不到6年,卻實現瞭從SATA到PCIe3.0,再到如今消費級固態硬盤巔峰PCIe4.0 SSD,全領域的產品佈局,長江存儲·致態背後的Xtacking®為何如此神奇?Xtacking®技術究竟又有多少魔力?

根據官方解釋,Xtacking® 是長江存儲核心專利和技術品牌,代表著長江存儲在3D NAND存儲技術領域的創新進取和卓越貢獻,同時它也是長江存儲面向企業客戶、消費者推廣3D NAND產品的關鍵所在,也是體現長江存儲原創設計的代表品牌。

致態TiPro7000

這個解釋實質上有兩重意思,一方面著重強調瞭Xtacking®是一項核心的閃存制造技術,是長江存儲近年來發展壯大的關鍵專利,另一方面則是揭示瞭Xtacking®已然成為長江存儲重要的品牌資產和代名詞,有著非同凡響的象征意義。

今天,我們拋開品牌意義不聊,重點聊聊Xtacking®作為閃存制造技術,是如何推動致態TiPro7000的性能炸裂。

01 主流NAND閃存制造邏輯

在理解Xtacking®技術之前,我們需要先聊聊全球其他閃存廠是如何制造閃存的。

圖源於互聯網

我們都知道現階段全球NAND閃存玩傢,主要有三星、鎧俠/西數、Intel/Micron以及SK海力士等幾傢,其中鎧俠和西數,intel和Micron,基於資本和市場共享機制,在這裡可視為一傢。

通過上圖全球主流NAND閃存橫截面可以看到,制造技術上,三星和鎧俠/西數大體上保持一致,都是常規的並列式架構,這樣的好處在於加工難度較低,但對於晶圓蝕刻設備與技術要求太高,尤其是三星采用的一次性加工、內存孔(Memory Hole)的HARC蝕刻技術,更是對於設備和操作經驗要求極高;鎧俠/西數采用的則是相對輕松的兩個48層堆疊而成,在技術難度上更具操作性,但也存在著內存孔的貼合匹配等問題。

Intel/Micron以及SK海力士,則采用瞭另一條制造路徑,即CUA,CMOS under Array,顧名思義就是將能夠控制數據讀取、寫入的CMOS線路放置在Array以下的一種加工方式,這樣的架構同樣存在制造工藝難度較高,優勢則在於能夠擴大單個芯片的存儲密度。

Xtacking®架構下的長存顆粒

至於YMTC即長江存儲則是采用瞭Xtacking®架構,該架構原理是將CMOS線路用一種不同於存儲單元(Memory Cell)的晶圓制造而成,分別通過Bonding工藝進行貼合,更加樸素的解釋便是等同於,在指甲蓋大小的面積上通過數十億根金屬通道,將CMOS和Array進行連接,合二為一。

02 Xtacking®的先進性

看到這裡,大傢應該能夠腦補Xtacking®架構和傳統上下並列,CUA等閃存結構的不同之處,那麼耦合而成的Xtacking®又有哪些特點呢?

從理論設計和實際經驗來看,主要有更快的傳輸速度、更高的存儲密度以及更靈活的開發周期。

Xtacking®架構生產工藝

先說速度,Xtacking®的制造原理是在兩片獨立的晶圓上,分別加工外圍電路和存儲單元,這樣的話,可以在邏輯工藝上有著更多的自主選擇性,從而讓NAND獲取更高的I/O接口速度及更多的操作功能,這也是致態TiPro7000能夠取得超過7400MB/s的核心要義,從閃存制造的源頭上,進行瞭性能優化,更多更高的I/O接口通道,為後續主控的性能調配奠定基礎。

密度優化

再說密度,3D NAND顆粒最重要的發展方向便是密度的優化,在傳統3D NAND架構中,外圍電路約占芯片面積20~30%, Xtacking®技術創新的將外圍電路置於存儲單元之上,從而實現比傳統3D NAND更高的存儲密度,芯片面積可減少約25%,同等面積基礎上,Xtacking®架構能夠提供更多的存儲單元。

Xtacking®工藝獨立加工

最後再來看靈活的生產周期,實際上NAND顆粒的良品率和出貨量,是目前市場競爭的重要一環,良品率方面,隨著Xtacking®2.0技術的誕生,長江存儲閃存顆粒的良品率已然實現大幅度躍升,能夠滿足現階段長江存儲客戶的良品需求;而出貨量上,基於Xtacking®工藝存儲單元和外圍電路的能夠獨立加工的特性,長江存儲可以實現並行、模組化的靈活生產制造,根據推算Xtacking®工藝相較於傳統結構,產品開發周期可縮短三個月,生產周期可縮短20%。

03 不止於Xtacking® 致態TiPro7000強悍性能的秘密

更快更高更靈活的Xtacking®架構,為致態TiPro7000奠定瞭旗艦級性能的基礎,可我們都知道一款旗艦級固態硬盤,除開閃存顆粒,在主控的選配和硬件優化方面同樣關鍵。

致態TiPro7000 SSD

致態TiPro7000內置瞭英韌科技IG5236主控,這是一款采用12nm FinFET CMOS制造工藝的PCIe4.0主控芯片,長江存儲在該主控基礎上,進行瞭固件的優化升級,歷經長久的端到端的產品匹配,在充分挖掘該主控在GEN4協議上的潛能,並和Xtacking®2.0架構的長江存儲高品質3D TLC顆粒進行校正和適配後,最終實現瞭性能的全部挖掘。

CrystalDiskMark測試

經過筆者實測,致態TiPro7000在最大順序性能方面達到瞭GEN4行業的巔峰水準,最大連續讀取7400MB/s,而最大連續寫入也達到瞭5400MB/s,這一性能無論是對於遊戲發燒友,還是存儲負載較重的專業內容創作者,都能完全滿足他們在硬盤帶寬方面的性能需求。

04總結

從Xtacking®技術的原理,我們可以發現,唯有打破常規,持續創新,才是推動產品革新,攀上巔峰的唯一要義。

作為一傢年輕的存儲公司,長江存儲·致態是幸福,也是幸運的,不斷迭代的Xtacking®技術,層出不窮的諸如致態TiPro7000優秀產品,都一一昭示著它們正在一條正確的道路上,前行著。

雖然正確的道路,往往是曲折的,泥濘的,甚至是充滿危機的,但方向對瞭,其他不都是浮雲瞭嗎?

本篇文章就到這裡瞭,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關註GuideAH的更多內容!

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