3D NAND這么火，比2D NAND到底優(yōu)秀在哪？

如果用一個(gè)詞來(lái)描述2016年的固態(tài)硬盤市場(chǎng)的話，那么閃存顆粒絕對(duì)是會(huì)被提及的一個(gè)關(guān)鍵熱詞。在過(guò)去的2016年里，圍繞著閃存顆粒發(fā)生了一系列大事，包括閃存顆粒的量產(chǎn)引發(fā)固態(tài)漲價(jià)，閃存顆粒的制程問(wèn)題引發(fā)的廠商競(jìng)爭(zhēng)，以及“日經(jīng)貼”般的MLC/TLC顆粒的優(yōu)劣問(wèn)題。、

那么，到底什么是閃存顆？2D NAND和3D NAND之間又有哪些區(qū)別和聯(lián)系？

閃存顆粒到底是什么？

閃存顆粒，又稱閃存，是一種非易失性存儲(chǔ)器，即在斷電的情況下依舊可以保存已經(jīng)寫入的數(shù)據(jù)，而且是以固定的區(qū)塊為單位，而不是以單個(gè)的字節(jié)為單位。

根據(jù)用途和規(guī)格不同，閃存顆粒有很多不同的變種，今天我們主要討論的是用于固態(tài)硬盤等存儲(chǔ)設(shè)備中的、最為常用的NAND閃存顆粒。

NAND閃存顆粒，是閃存家族的一員，最早由日立公司于1989年研制并推向市場(chǎng)，由于NAND閃存顆粒有著功耗更低、價(jià)格更低和性能更佳等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為了存儲(chǔ)行業(yè)最為重要的存儲(chǔ)原料。

根據(jù)NAND閃存中電子單元密度的差異，又可以分為SLC（單層次存儲(chǔ)單元）、MLC（雙層存儲(chǔ)單元）以及TLC（三層存儲(chǔ)單元），此三種存儲(chǔ)單元在壽命以及造價(jià)上有著明顯的區(qū)別。

在這里我們就不再展開討論了。

2D和3D閃存之間的區(qū)別和聯(lián)系

在解釋3D NAND之前，我們先得弄清楚2D NAND是什么，以及“2D”和“3D”的真實(shí)含義。

首先是2D NAND，我們知道在數(shù)學(xué)和物理領(lǐng)域，2D/3D都是指的方向，都是指的坐標(biāo)軸，“2D”指的是平面上的長(zhǎng)和寬，而“3D”則是在“2D”基礎(chǔ)上，添加了一個(gè)垂直方向的“高”的概念。

由此，2D NAND真實(shí)的含義其實(shí)就是一種顆粒在單die內(nèi)部的排列方式，是按照傳統(tǒng)二維平面模式進(jìn)行排列閃存顆粒的。

相對(duì)應(yīng)的，3D NAND則是在二維平面基礎(chǔ)上，在垂直方向也進(jìn)行顆粒的排列，即將原本平面的堆疊方式，進(jìn)行了創(chuàng)新。

利用新的技術(shù)（即3D NAND技術(shù)）使得顆粒能夠進(jìn)行立體式的堆疊，從而解決了由于晶圓物理極限而無(wú)法進(jìn)一步擴(kuò)大單die可用容量的限制，在同樣體積大小的情況下，極大的提升了閃存顆粒單die的容量體積，進(jìn)一步推動(dòng)了存儲(chǔ)顆粒總體容量的飆升。

同時(shí)，在業(yè)界，根據(jù)在垂直方向堆疊的顆粒層數(shù)不同，和選用的顆粒種類不同，3D NAND顆粒又可以分為32層、48層甚至64層 3D TLC/MLC顆粒的不同產(chǎn)品，這取決于各大原廠廠商的技術(shù)儲(chǔ)備和實(shí)際選用的顆粒種類。

我們可以打個(gè)比方，來(lái)理解2D NAND和3D NAND技藝之間的區(qū)別和聯(lián)系。

2D NAND就如同在一塊有限的平面上建立的數(shù)間平房，這些平房整齊排列，但是隨著需求量的不斷增加，平房的數(shù)量不斷井噴，可最終這塊面積有限的平面只能容納一定數(shù)量的平房而無(wú)法繼續(xù)增加；

3D NAND則就如同在同一塊平面上蓋起的樓房，在同樣的平面中，樓房的容積率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平房，因而它能提供更多的空間，也就是提供了更大的存儲(chǔ)空間，而32層、48層以及64層，則就是這些樓房的高度，一共堆疊了多少層。

雖然，3D NAND技術(shù)能夠在同等體積下，提供更多的存儲(chǔ)空間，但是這項(xiàng)堆疊技術(shù)對(duì)于原廠制造商來(lái)說(shuō)有著相當(dāng)?shù)牟僮麟y度，需要原廠有著相當(dāng)?shù)募夹g(shù)積累，因而目前能夠掌握3D NAND技術(shù)的原廠公司十分少見，只有三星、美光等少數(shù)公司的3D NAND顆粒實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)和問(wèn)世。