YMTC 128L Xtacking 2.0 SSD!
最后，他们可能会赶上三星、SK hynix和KIOXIA
Jeongdong Choe博士
2021年9月23日
TechInsights刚刚发现并快速审查了从Asgard Memory (Powev Electronic Technology Co.) PCIe4.0 NVMe1.4 AN4 1TB SSD中移除的YMTC 128L TLC模具，该模具具有双面PCB布局。根据SSD产品的不同，YMN09TC1B1HC6C(日期代码:2021 9W)或POWEV PYT02TV4IA1-X4PWA(日期代码:2021 31W)等3D NAND Flash设备的包装标记不同。
这些器件采用了由中国顶级存储芯片制造商扬子存储技术有限公司（YMTC）制造的3D NAND 128L Xtacking 2.0芯片。1 TB SSD有四个256 GB NAND（YMTC）设备和两个512MB DDR4（NAYA）设备。四个NAND芯片组装在一个设备中，这意味着它是一个512 Gb的芯片。
图1显示了YMTC 512 Gb 128L Xtacking 2.0 3D TLC NAND芯片的封装标记，图2显示了NAND芯片标记（CDT1B），图3显示了CMOS芯片标记（CDT1A或CDT1B）。作为参考，YMTC 64L Xtacking 1.0 TLC管芯对于NAND管芯（Y01-08 BCT1B）和CMOS外围管芯（Y01A08 BCT1B）具有略微不同的管芯标记。
图1所示。YMTC 128L Xtacking 2.0包装标记
图2。YMTC 128L Xtacking 2.0 512Gb NAND芯片标记
图3。YMTC 128L Xtacking 2.0外围CMOS芯片标记
YMTC的128层工艺实现了容量、位密度和I/O速度的行业领先新标准
三星176L V-NAND和SK hynix 176L 4D PUC NAND固态硬盘尚未在商业市场上上市，这似乎意义重大。YMTC 512Gb 128L Xtacking 2.0 TLC模具尺寸为60.42毫米2.．钻头密度增加到8.48 Gb/mm2.，比Xtacking 1.0芯片（256Gb）高92%。由于YMTC Xtacking混合键合技术使用两个晶片来集成3D NAND器件，因此我们可以找到两个晶片，一个用于NAND阵列晶片，另一个用于CMOS外围晶片。
图4为YMTC 128L Xtacking 2.0芯片的NAND模平面图，图5为CMOS外设模平面图。Xtacking架构旨在让YMTC获得超快的I/O，同时最大化其内存阵列的密度，例如，对于SSD, 7500 MB/s读和5500 MB/s写。该模具具有四平面设计，所有CMOS外围电路，如页缓冲、列解码器、电荷泵、全局数据路径和电压发生器/选择器都放置在3D NAND单元阵列模具下的逻辑模具上。
图4。YMTC 128L Xtacking 2.0 NAND模具平面图
图5。YMTC 128L Xtacking 2.0外围CMOS模具平面图
YMTC 128L Xtacking 2.0成像，规格和细胞结构
图6。YMTC 32L至128L 3D NAND电池结构(WL方向x切片SEM图像)
YMTC 128L Xtacking 2.0单元结构由两个层板组成，通过层板接口缓冲层连接，其过程与KIOXIA 112L BiCS 3D NAND结构相同。单元大小，CSL间距，和9孔VC布局保持相同的设计和尺寸(水平/垂直的WL和BL间距)与以前的64L Xtacking 1.0单元。门的总数是141 (141T)，包括选择器和用于TLC操作的虚拟WLs。
图6显示了WL方向的YMTC 3D NAND单元结构，以及注释为32L（T-CAT带39T）、64L（Xtacking 1.0带73T）和128L（Xtacking 2.0带141T）的门的总数。
上层甲板有72个钨闸门，下层甲板有69个闸门。包括BEOL Al、NAND模具和外围逻辑模具在内的金属层总数为10层，这意味着与64L Xtacking 1.0工艺集成相比，外围逻辑模具中增加了2层铜金属层。通道VC孔高度增加了一倍，为8.49µm。表1为YMTC 3D NAND器件的比较;Gen1 (32L)， Gen2 (64L, Xtacking 1.0)和Gen3 (128L, Xtacking 2.0)。
| 设备 | YMTC 3D NAND Gen1（32L） | YMTC 3D NAND Gen2 (64L) | YMTC 3D NAND Gen3（128L） |
|---|---|---|---|
| 母产品示例 | 32GB安全USB | Gloway YCT512GS3-S7 Pro SSD 512GB |
仙宫PCIe4.0 NVMe1.4 AN4 1TB固态硬盘 |
| 包装标记 | YMEC6A1MA3A2C1 | YMN08TB1B1HUB1B | YMN09TC1B1H6C |
| 模具标记 | 98081一个 | BCT1B | CDT1B |
| 多层陶瓷操作 | MLC | 薄层色谱 | 薄层色谱 |
| 建筑学 | 猫 | Xtacking | Xtacking |
| 骰子/设备的数量 | 4. | 4. | 4. |
| 内存（/die） | 64 Gb | 256 Gb | 512 Gb |
| 模具尺寸 | 76.30毫米2. | 57.96毫米2. | 60.42毫米2. |
| 存储密度 | 0.84毫米2. | 4.42毫米2. | 8.48毫米2. |
| 飞机 | 1. | 2. | 4. |
| 数量的甲板 | 1. | 1. | 2. |
| 总门数 | 39吨 | 73吨 | 141吨 (69 + 72) |
| 金属数量 | 3. | 8. | 10 |
| 槽孔高度 | 2.74µm2. | 4.14µm2. | 8.49µm2. |
表1。YMTC三维NAND器件的比较Gen1 (32L)， Gen2 (64L, Xtacking 1.0)和Gen3 (128L, Xtacking 2.0)
与三星（V-NAND）、Micron（CTF CuA）和SK hynix（4D PUC）现有的128L 512 Gb 3D TLC NAND产品相比，芯片尺寸更小，因此具有最高的位密度。四平面模具平面布置图和两层阵列结构与Micron和SK hynix相同，但每个字符串的选择器和虚拟WL数为13，小于Micron和SK hynix（两者均为147T）。由于其Xtacking混合键合方法，使用的金属层数量远高于其他产品。表2显示了128L 512 Gb 3D TLC NAND产品的比较，包括刚刚发布的YMTC 128L Xtacking 2.0 3D NAND。
| 设备 | YMTC 128L Xtacking | 三星128L V-NAND | 微米128L CuA CTF | SK海力士128L 4D PUC |
|---|---|---|---|---|
| 母产品（示例） | 仙宫PCIe4.0 NVMe1.4 AN4 1TB固态硬盘 |
三星EVO 870 1TB | 微米BX500至关重要 2.5 SSD 480GB |
SK海力士黄金P31 SSD 1TB |
| 包装标记 | YMN09TC1B1H6C | K9DVGY8J5B-DCK0 | OYD2D NW987 | H25T2TB88E |
| 模具标记 | CDT1B | K9AHGD8J0B | B37R | H25TFB0 |
| 多层陶瓷操作 | 薄层色谱 | 薄层色谱 | 薄层色谱 | 薄层色谱 |
| 建筑学 | Xtacking | V-NAND | CTF CuA | 4 d举办的 |
| 骰子/设备的数量 | 4. | 16 | 2. | 8. |
| 内存（/die） | 512 Gb | 512 Gb | 512 Gb | 512 Gb |
| 模具尺寸 | 60.42毫米2. | 74.09毫米2. | 66.02毫米2. | 63.00毫米2. |
| 存储密度 | 8.48毫米2. | 6.91毫米2. | 7.76毫米2. | 8.13毫米2. |
| 飞机 | 4. | 4. | 4. | 4. |
| 数量的甲板 | 2. | 1. | 2. | 2. |
| 总门数 | 141吨 (69 + 72) |
136吨 | 147吨 (73 + 74) |
147吨 (77 + 70) |
| 金属数量 | 10 | 4. | 6. | 5. |
| 槽孔高度 | 8.49µm2. | 6.23µm2. | 8.42µm2. | 7.53µm2. |
表2。YMTC、三星、美光和SK hynix的128L 512 Gb 3D NAND设备的比较
Choe Jeongdong博士将YMTC 128L Xtacking 2.0 3D NAND添加到3D NAND 1GB区域趋势中。图表中还预测并添加了即将推出的162L和176L设备。从3D NAND缩放角度来看，它看起来足以与其他产品竞争。似乎YMTC已经大大赶上了其他领先者。
