第四代BiCS閃存，究竟是如何演變？

3D閃存是如何記錄數(shù)據(jù)的：

3D閃存具體到不同閃存原廠會有不同的商品名，例如BiCS就是東芝提出的3D閃存構(gòu)型。閃存的垂直堆疊并不如大家想象中簡單，涉及工藝的方方面面，目前國產(chǎn)連平面閃存都造不好，3D閃存也只是提出了24層堆疊的構(gòu)想，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外水平。

3D閃存將原本平面排列的記憶單元改為垂直方向，不同層面之間通過穿孔聯(lián)系起來，它的運(yùn)作方式與傳統(tǒng)2D平面閃存有著本質(zhì)的不同，各閃存原廠在轉(zhuǎn)型3D的過程中歷盡艱辛，成本居高不下。

熟悉2D閃存結(jié)構(gòu)的朋友知道要一定一個閃存記憶單元，需要有Bit Line（位線）和Word Line（字線）二者配合，而在3D閃存當(dāng)中還需要再多出一個Select Gate（選擇門），三者共同組合才能確立一個特定目標(biāo)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。

通過施加不同的電壓，閃存記憶單元中存儲的數(shù)據(jù)會發(fā)生改變。不斷改變Word Line（字線）就能在不同Page（頁）之間進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入。

不同閃存記錄單元陣列之間，需要通過選擇門進(jìn)行切換尋址。在立體結(jié)構(gòu)中通過3個參數(shù)確立一個特定目標(biāo)，這一點(diǎn)跟英特爾提出的3D XPoint比較相似，但3D閃存是以降成本為目標(biāo)，3D XPoint則是漲成本求性能。

具體到一個特定閃存記錄單元中，可以看到它的獨(dú)特圓柱形結(jié)構(gòu)：

圓柱體的中心是核心硅晶體，實(shí)質(zhì)記錄數(shù)據(jù)的是藍(lán)色所示的一圈Charge Trap Layer（電荷捕獲層）。閃存是通過電位狀態(tài)來記錄數(shù)據(jù)，Charge Trap Layer正是存儲電荷表達(dá)電位的核心所在。根據(jù)閃存類型的不同，可能會有MLC、TLC和QLC多種不同形式，分別需要表達(dá)4種、8種和16種電位狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對2bit、3bit、4bit數(shù)據(jù)的存儲。

3D閃存是如何從晶圓變成顆粒的：

閃存芯片和CPU一樣，都是通過光刻技術(shù)生產(chǎn)，經(jīng)過切割后每個晶圓上有大量的小芯片。原廠會通過獨(dú)有的工藝去檢測這些芯片的質(zhì)量，只取其中最優(yōu)質(zhì)的芯片制成原裝閃存顆粒。

這樣小小的一顆芯片距離顆粒還有一段路要走。

東芝將多達(dá)16個小芯片堆疊起來，使用TSV硅通孔技術(shù)將其連接，也就是3D閃存垂直堆疊基礎(chǔ)上的再度堆疊，實(shí)現(xiàn)極高存儲密度：

最后封裝成下圖我們常見的閃存顆粒形式，這些顆粒還將經(jīng)過原廠的進(jìn)一步檢測，通過之后才會打上原廠標(biāo)志，成為原裝閃存出貨。

以96層堆疊的3D閃存再經(jīng)16疊Die，最終單個閃存顆?？傻玫?TB（3D TLC）或1.5TB（3D QLC）的容量。

可以說閃存國產(chǎn)化還有很長的路要走。