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致态TiPro7000固态硬盘超过7400MB/s性能的秘密 Xtacking1.0到2.0

程序员文章站 2022-06-17 22:22:10
近段时间以来,致态tipro7000的问世,再次引发了全行业关注,作为一家2016年堪堪成立,不到6年,却实现了从sata到pcie3.0,再到如今消费级固态硬盘巅峰pcie4.0 ssd,全领域的产...

 近段时间以来,致态tipro7000的问世,再次引发了全行业关注,作为一家2016年堪堪成立,不到6年,却实现了从sata到pcie3.0,再到如今消费级固态硬盘巅峰pcie4.0 ssd,全领域的产品布局,长江存储·致态背后的xtacking®为何如此神奇?xtacking®技术究竟又有多少魔力?

根据官方解释,xtacking® 是长江存储核心专利和技术品牌,代表着长江存储在3d nand存储技术领域的创新进取和卓越贡献,同时它也是长江存储面向企业客户、消费者推广3d nand产品的关键所在,也是体现长江存储原创设计的代表品牌。

致态TiPro7000固态硬盘超过7400MB/s性能的秘密    Xtacking1.0到2.0

致态tipro7000

这个解释实质上有两重意思,一方面着重强调了xtacking®是一项核心的闪存制造技术,是长江存储近年来发展壮大的关键专利,另一方面则是揭示了xtacking®已然成为长江存储重要的品牌资产和代名词,有着非同凡响的象征意义。

今天,我们抛开品牌意义不聊,重点聊聊xtacking®作为闪存制造技术,是如何推动致态tipro7000的性能炸裂。

01 主流nand闪存制造逻辑

在理解xtacking®技术之前,我们需要先聊聊全球其他闪存厂是如何制造闪存的。

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图源于互联网

我们都知道现阶段全球nand闪存玩家,主要有三星、铠侠/西数、intel/micron以及sk海力士等几家,其中铠侠和西数,intel和micron,基于资本和市场共享机制,在这里可视为一家。

通过上图全球主流nand闪存横截面可以看到,制造技术上,三星和铠侠/西数大体上保持一致,都是常规的并列式架构,这样的好处在于加工难度较低,但对于晶圆蚀刻设备与技术要求太高,尤其是三星采用的一次性加工、内存孔(memory hole)的harc蚀刻技术,更是对于设备和操作经验要求极高;铠侠/西数采用的则是相对轻松的两个48层堆叠而成,在技术难度上更具操作性,但也存在着内存孔的贴合匹配等问题。

intel/micron以及sk海力士,则采用了另一条制造路径,即cua,cmos under array,顾名思义就是将能够控制数据读取、写入的cmos线路放置在array以下的一种加工方式,这样的架构同样存在制造工艺难度较高,优势则在于能够扩大单个芯片的存储密度。

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xtacking®架构下的长存颗粒

至于ymtc即长江存储则是采用了xtacking®架构,该架构原理是将cmos线路用一种不同于存储单元(memory cell)的晶圆制造而成,分别通过bonding工艺进行贴合,更加朴素的解释便是等同于,在指甲盖大小的面积上通过数十亿根金属通道,将cmos和array进行连接,合二为一。

02 xtacking®的先进性

看到这里,大家应该能够脑补xtacking®架构和传统上下并列,cua等闪存结构的不同之处,那么耦合而成的xtacking®又有哪些特点呢?

从理论设计和实际经验来看,主要有更快的传输速度、更高的存储密度以及更灵活的开发周期。

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xtacking®架构生产工艺

先说速度,xtacking®的制造原理是在两片独立的晶圆上,分别加工外围电路和存储单元,这样的话,可以在逻辑工艺上有着更多的自主选择性,从而让nand获取更高的i/o接口速度及更多的操作功能,这也是致态tipro7000能够取得超过7400mb/s的核心要义,从闪存制造的源头上,进行了性能优化,更多更高的i/o接口通道,为后续主控的性能调配奠定基础。

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密度优化

再说密度,3d nand颗粒最重要的发展方向便是密度的优化,在传统3d nand架构中,外围电路约占芯片面积20~30%, xtacking®技术创新的将外围电路置于存储单元之上,从而实现比传统3d nand更高的存储密度,芯片面积可减少约25%,同等面积基础上,xtacking®架构能够提供更多的存储单元。

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xtacking®工艺独立加工

最后再来看灵活的生产周期,实际上nand颗粒的良品率和出货量,是目前市场竞争的重要一环,良品率方面,随着xtacking®2.0技术的诞生,长江存储闪存颗粒的良品率已然实现大幅度跃升,能够满足现阶段长江存储客户的良品需求;而出货量上,基于xtacking®工艺存储单元和外围电路的能够独立加工的特性,长江存储可以实现并行、模组化的灵活生产制造,根据推算xtacking®工艺相较于传统结构,产品开发周期可缩短三个月,生产周期可缩短20%。

03 不止于xtacking® 致态tipro7000强悍性能的秘密

更快更高更灵活的xtacking®架构,为致态tipro7000奠定了旗舰级性能的基础,可我们都知道一款旗舰级固态硬盘,除开闪存颗粒,在主控的选配和硬件优化方面同样关键。

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致态tipro7000 ssd

致态tipro7000内置了英韧科技ig5236主控,这是一款采用12nm finfet cmos制造工艺的pcie4.0主控芯片,长江存储在该主控基础上,进行了固件的优化升级,历经长久的端到端的产品匹配,在充分挖掘该主控在gen4协议上的潜能,并和xtacking®2.0架构的长江存储高品质3d tlc颗粒进行校正和适配后,最终实现了性能的全部挖掘。

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crystaldiskmark测试

经过笔者实测,致态tipro7000在最大顺序性能方面达到了gen4行业的巅峰水准,最大连续读取7400mb/s,而最大连续写入也达到了5400mb/s,这一性能无论是对于游戏发烧友,还是存储负载较重的专业内容创作者,都能完全满足他们在硬盘带宽方面的性能需求。

04总结

从xtacking®技术的原理,我们可以发现,唯有打破常规,持续创新,才是推动产品革新,攀上巅峰的唯一要义。

作为一家年轻的存储公司,长江存储·致态是幸福,也是幸运的,不断迭代的xtacking®技术,层出不穷的诸如致态tipro7000优秀产品,都一一昭示着它们正在一条正确的道路上,前行着。

虽然正确的道路,往往是曲折的,泥泞的,甚至是充满危机的,但方向对了,其他不都是浮云了吗?

本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注的更多内容!