在存储市场触底反弹之际，三星也正在跃跃欲试，为未来做好充分的准备。

根据最新的消息透露，在即将举办的ISSCC大会上，三星除了将展示速度惊人的GDDR7 VRAM外，还将带来高速的下一代280层闪存。与此同时，三星还在近日公开公司的3D DRAM计划。


NAND，280层

在今年的ISSCC上，三星希望推出迄今为止数据密度最高的新型NAND 闪存。据了解，三星届时将会分享一篇题为《A 280-Layer 1Tb 4b/cell 3D-NAND Flash Memory with a 28.5Gb/mm² Areal Density and a 3.2GB/s High-Speed IO Rate》的演讲，披露其下一代V9闪存。

三星开发出了每单元 4 位的新一代 QLC NAND 闪存，据说其面积密度极高，达到每平方毫米 28.5 Gbit。这显然将取代目前在这方面处于领先地位的长江存储 (YMTC)，其 232 层 QLC NAND 容量为 19.8 Gbit/mm² 。从这个数据看来，即使是SK海力士宣布的超过300层和20.0 Gbit/mm²的高密度TLC-NAND，以及英特尔首款每单元5位和23.3 Gbit/mm²的PLC-NAND，都不记得三星新内存的密度。

根据三星2022年的一份报告，三星基本上全力投入QLC开发。随着 TLC 闪存架构开始达到原始存储容量的极限（就像之前的 SLC 和 MLC 一样），QLC 代表了希望不断突破主流消费 SSD 容量极限的 SSD 制造商的未来。它甚至可能会在未来进入企业级SSD。

V9只是三星QLC路线图的下一步。未来几代产品的速度应该会比 V9 更快，并且最终可以在原始性能方面与当今即将推出的 TLC 闪存架构直接竞争。

V9 的速度也不会慢，据报道，三星的 V9 QLC 的最大传输速率为 3.2 Gbps。这比其即将推出的仅提供 2.4 Gbps 的基于 QLC 的产品要快得多。过去，速度一直是 QLC 的一个根本问题，而三星的新款 V9 NAND 闪存表明，它已经在解决这个问题方面取得了长足的进步。V9 的速度为 3.2 Gbps（每个芯片），对于 PCIe SSD 来说应该绰绰有余。当然，它在实践中的表现如何还有待观察。

目前尚不清楚的是，当直接以 QLC 模式写入时，性能会如何扩展。目前所有的 QLC SSD 都使用 pSLC 缓存，其容量高达总可用容量的 25%，性能显着提高。根据 NAND 的不同，一旦缓存已满，我们通常会看到写入速度下降至 100——300 MB/s。

如果性能足够好，三星新款基于 QLC 的闪存将于今年晚些时候上市，可能会从根本上改变消费者 SSD 格局。QLC 仍然可能无法为高性能 SSD 提供服务，例如那些支持 PCIe 5.0 传输速度的 SSD，但它应该非常适合较低层的 PCIe 驱动器。由于存储密度领先近 50%，我们可以预期任何采用新型 V9 QLC 闪存的三星新硬盘都将提供具有竞争力的价值，并可能具有业内最优惠的每 GB 价格。

根据市场需求，三星甚至有可能提供容量超过 8TB 的 V9 QLC M.2 硬盘，这是目前消费类 M.2 硬盘中容量最高的。三星甚至有可能推出单面 8TB 硬盘。

近年来，三星多次强调QLC-NAND将继续存在。到目前为止，缓慢的写入速度一直是一个致命弱点，但这方面也应该有进步。高表面密度首先确保了一件事：降低制造成本，因为晶圆上安装的位数越多越好。


闪存层数之争愈演愈烈，2030年剑指1000层以上

随着AI、大数据等技术发展，催生大容量存储产品（如SSD）的需求，与传统平面架构2D NAND Flash相比，3D NAND Flash、4D NAND Flash可提供更大存储空间满足了业界日益增长的存储需求，因而逐渐受到大厂重视。

目前3D/4D NAND Flash已经突破200层，三星第8代V-NAND层数达到了236层；美光232层NAND Flash已经量产出货；今年3月铠侠和西部数据共同宣布推出218层3D NAND闪存，已开始为部分客户提供样品；SK海力士2022年8月成功开发出世界最高238层4D NAND闪存，今年6月该公司宣布已开始量产238层4D NAND闪存，并正在与生产智能手机的海外客户公司进行产品验证。

未来存储厂商将持续发力更高层数NAND Flash，美光232层之后，计划推出2YY、3XX与4XX等更高层数产品；铠侠与西数也在积极探索300层以上、400层以上与500层以上的3D NAND技术；三星则计划2024年推出第九代3D NAND（有望达到280层），2025-2026年推出第十代3D NAND(有望达到430层），2030年前实现1000层NAND Flash。

不过，要想实现1000层以上NAND Flash并非易事，三星存储业务高管透露，就像建设摩天大楼一样，需要考虑坍塌、弯曲、断裂等诸多稳定性问题，此外还需要克服连接孔加工工艺、最小化电池干扰、缩短层高以及扩大每层存储容量等挑战。


闪存未来将朝四个方向扩容

存储行业处在一个立体层面上循环曲线上升的周期，这个过程中随着周期循环，存储产业通过更优的性价比赋能了更多的行业和领域，也能由此体现出存储的宏观性。

西部数据公司产品营销总监张丹表示，存储行业周期性受到了新技术和新市场这两个“双新”驱动带来的影响。当中，行业的低谷大概都发生在“新技术”出现，某一代制程开始大规模量产的时候；而行业周期上升的点则大都发生“新市场”的某一个应用场景在爆量增长或者应用场景激增的年份。

从相关统计可以看到，在过去几年的发展中，市场对闪存的需求出现了爆发性的增长，尤其是在生成式AI爆火以来，存储行业的增长曲线陡峭了起来。具体看闪存行业，在过去的二十年间，该行业实现了从PB到EB的千倍甚至万倍的增长，这个过程中产生了大量的消费级和企业级的应用场景，由此促进了NAND Flash行业的爬坡和需求。

不过张丹认为，在未来两到三年间，西部数据坚信，产业会迅速地迈入到ZB时代，尤其是以边云为核心的应用和场景。这就要求闪存行业寻求最佳的投入产出比。张丹表示，NAND Flash进行容量扩展、成本降低有四个象限，分别是逻辑扩容、垂直扩容、水平扩容和结构优化。

首先看逻辑扩容。从SLC到MLC到TLC，再到QLC和PLC，每一个单元存储的数据越来越多。虽然单位容量在增长，但是控制成本也是在增加的，所以向这个方向的演进是有价值的；

其次是垂直扩容。这可以简单理解为增加闪存的层数，因为层数的叠加会带来单位面积容量增长和单位比特成本下降，但是也会带来一些额外的成本，比如生产周期变长、影响产业良率等，所以相对来说，这个方向发展获得的回报会在量化维度里稍小一些；

第三个维度是水平扩容。也就是在每一层增加了更多的存储容量。在实际操作中，我们增加了每一层的孔隙的密度，以达到更大单位比特的容量。这是探讨未来新技术、新制程时候要关注的方向；

最后关注的一个方向是结构优化。具体的做法就是去优化周边的逻辑电路和存储单元之间的分布关系或者摆放关系，从原来的CNA和CUA，到现在的CBA（CMOS directly Bonded to Array，外围电路直接键合到存储阵列），未来可能还有多层键合的场景。

“我们得出的结论是不能在单一的维度去进行工艺的变更或者工艺的演进，而是要通盘考量上述提到的四个点，并以垂直扩容和水平扩容为核心，只有它们平衡发展，才能为行业带来最优性价比的产品。”张丹总结说。