手机提示存储空间不足的焦虑，或许很快会成为过去式，一家存储大厂用一套成熟的“盖楼”工艺，正悄悄改变着存储芯片的格局。
近期，铠侠宣布其第9代BiCS闪存技术正式启动客户样品出货，并计划在2026年3月底前量产-3。这款产品采用了基于第五代BiCS FLASH技术的120层堆叠工艺-7，与2022年开始生产的第6代产品相比，写入性能提升了61%，读取性能提升12%-3。
而功耗改善约30%，其中写入功耗降低36%，读取功耗降低27%-7-10。
3D NAND技术本质上是一种“垂直发展”的存储解决方案。当平面NAND闪存单元尺寸缩小到14纳米极限时，行业转向了三维堆叠结构-5。
这种技术将存储单元串垂直竖立起来，形成“U形”结构，通过添加垂直层来实现容量扩展-5。
目前行业领导者们推出的产品已经超过300层氧化层和字元线层的堆叠-1。预计到2030年，这一数字可能达到约1000层，相当于约100Gbit/mm²的存储密度-1。
咱们可以把这个过程想象成盖楼——以前存储技术是在平地上扩建（2D NAND），空间有限；而现在则是往上盖高楼（3D NAND），同样占地面积下能容纳更多“住户”（数据）。
铠侠这次推出的120层3D NAND闪存产品在性能上的提升实实在在。除了显著的读写速度提升和功耗降低外，还引入了Toggle DDR6.0接口，实现了3.6Gb/s的传输速率-7。
说实话，这个进步幅度在存储行业算是相当激进了。要知道，存储技术演进通常以渐进式改进为主，但铠侠这次的新产品显然打破了这一模式。
这种性能提升对智能手机用户来说意味着什么呢？应用程序加载更快、拍照连拍更顺畅、大型游戏运行更稳定。
特别是随着AI功能在手机中的普及，本地化AI处理需要高速存储支持，120层3D NAND闪存正好满足了这一需求-10。
从市场层面看，铠侠的这款新产品瞄准的是高端智能手机市场-10。该公司计划在日本四日市工厂生产这款产品-3，并已制定了雄心勃勃的产能扩张计划。
铠侠计划在截至2029年3月财年为止的五年内，将公司NAND闪存综合产能扩展至2024财年水平的两倍-10。
与此同时，铠侠北上工厂的“第2厂房（K2）”也计划于今年9月投产，用于生产第8代NAND闪存技术“BiCS8”-3。
这一系列动作显示存储厂商正积极应对AI时代带来的数据存储挑战。随着人工智能、大数据分析和云计算的兴起，市场对大容量、高性能NAND存储的需求持续增长-2。
尽管3D NAND技术发展迅速，但面临的技术挑战也不容忽视。随着堆叠层数增加，制造过程中的复杂度和成本也随之上升-1。
主要挑战之一是在多层存储芯片上蚀刻出足够深的孔并均匀填充这些孔-9。另一个关键挑战是垂直间距微缩，即减小相邻字元线之间的间距-1。
若不进行优化，垂直间距微缩可能对存储单元的电性能产生负面影响，导致数据保留时间缩短以及写入和抹除电压增加-1。
为了应对这些挑战，业界正在开发多种“微缩加速器”技术，包括气隙整合与电核捕捉层分离等创新方案-1。
在3D NAND领域，各家厂商的技术路线和效率存在差异。根据Techinsights的分析，不同厂商的垂直单元效率有所不同-5。
垂直单元效率是衡量3D NAND设计和工艺优化水平的重要指标，定义为活跃字线数量占总集成栅极数量的比例-5。
比如三星的236层产品垂直单元效率达到94.8%，而铠侠162层产品的垂直单元效率为88%-5。长江存储的232层产品垂直单元效率则为91.7%-5。
这些差异反映了各家厂商在减少虚拟栅极、通过栅极和选择栅极数量方面的技术能力，直接影响生产效率和成本控制-5。
铠侠在四日市工厂的生产线正加紧准备新一代闪存量产-10，而北上工厂的K2厂房也将于今年9月开始生产更先进的BiCS8产品-3。
随着AI手机和终端设备的普及，那个让手机存储“轻装上阵”的时代，或许已经悄然拉开序幕。
存储芯片的技术进步不像手机处理器那样引人注目，却实实在在地影响着每个人的数字生活体验。
网友A： 看到文章提到120层3D NAND闪存，很感兴趣。但我想知道，堆叠层数是不是越多越好？层数增加会带来哪些实际使用上的问题？
这是一个非常好的问题。堆叠层数增加确实带来了存储容量的提升，但也带来了一系列技术挑战和实际限制。
首先，制造难度和成本大幅增加。随着堆叠层数增加，需要在晶圆上蚀刻出更深的孔并均匀填充材料-9。目前超过300层的堆叠已经面临制造复杂度和成本增加的挑战-1。
性能与可靠性的平衡问题。当垂直间距（相邻字元线之间的间距）缩小时，存储单元之间的干扰会增加，可能导致数据保留时间缩短-1。这就是为什么厂商需要开发气隙整合等技术来减少这种干扰-1。
再者，散热问题变得更加突出。高密度堆叠的存储芯片在工作时会产生更多热量，而热量管理不当会影响性能和寿命。对于智能手机等空间受限的设备，这个问题尤其重要。
存在边际效益递减。随着层数继续增加，每增加一层带来的容量提升相对于制造成本增加的比例会逐渐减小。因此厂商需要寻找层数增加与其他技术（如每个单元存储更多比特）之间的最佳平衡点。
总的来说，堆叠层数不是简单的“越多越好”，而是需要在容量、性能、可靠性和成本之间找到最佳平衡点。这也是为什么行业在向更高层数发展的同时，也在探索其他技术路径。
网友B： 我最近想买新手机，看到这篇文章提到120层3D NAND闪存技术会用在智能手机上。这对普通用户来说，实际使用中能感受到什么区别？值不值得为了这个技术多花钱？
对于考虑购买新手机的用户来说，这个问题非常实际。120层3D NAND闪存技术带来的体验提升是多方面的，但需要理性看待它的价值。
性能提升方面，搭载这种技术的手机在应用加载速度、文件传输和大数据处理上会有明显改善。铠侠的数据显示，与上一代产品相比，写入性能提升了61%，读取性能提升12%-3。这意味着拍摄4K视频时缓存更快，大型游戏加载时间更短。
续航表现上，这种技术的功耗改善约30%-7，对于手机续航是实实在在的提升。特别是经常使用手机进行视频录制、大型文件处理的用户，能感受到电池续航的改善。
容量与价格平衡也很重要。随着3D NAND层数增加，存储密度提高，有助于降低每比特成本-2。这意味着未来同样价格可能买到更大容量的手机，或者同样容量的手机价格可能下降。
不过，是否值得为这项技术多花钱，还需要考虑几个因素：一是你的使用需求，如果你经常处理大文件、玩大型游戏或使用AI功能，这项技术带来的提升更明显；二是技术成熟度，作为新一代技术，初期可能价格较高；三是整体手机配置，存储技术只是手机体验的一部分，还需要结合处理器、屏幕等其他配置综合考虑。
建议可以关注首批搭载这项技术的手机评测，了解实际表现后再做决定。技术优势是客观存在的，但最终是否“值得”，还取决于个人需求和经济考量。
网友C： 文章提到3D NAND技术对AI发展很重要，能具体说说它在AI应用中扮演什么角色吗？未来还有哪些发展方向？
很高兴你对AI与存储技术的交叉领域感兴趣。3D NAND闪存在AI发展中的角色确实越来越重要，这主要体现在几个方面：
训练数据存储方面，AI模型训练需要处理海量数据，3D NAND闪存为这些数据提供了高效的存储解决方案-1。高性能的存储能够减少数据读取等待时间，加速训练过程。
边缘AI应用上，随着AI功能向智能手机、物联网设备和自动驾驶汽车等边缘设备延伸，本地化处理需要高速、高容量的存储支持-2。3D NAND技术正好满足了这一需求，使设备能在不依赖云端的情况下进行实时AI处理。
数据中心优化也很关键，AI工作负载对存储系统的延迟和吞吐量有很高要求。高密度3D NAND闪存使数据中心能够在有限空间内部署更大容量的存储，支持更复杂的AI模型和更大规模的数据处理-6。
展望未来，3D NAND技术在AI时代有几个发展方向值得关注：一是存储与计算的更深度融合，可能发展出专为AI工作负载优化的存储架构；二是智能数据管理，通过AI算法优化数据在存储系统中的分布和访问；三是新型存储架构探索，如存算一体技术，试图打破传统冯·诺依曼架构的“内存墙”限制-8。
随着AI应用场景的不断扩展，存储技术将继续演进，不仅要提供更大的容量和更快的速度，还需要更智能的数据管理能力和更高的能效。这是一个存储与AI相互促进、共同发展的过程。
