东芝开发出采用三维结构的NAND闪存技术.docx

东芝开发出采用三维结构的NAND闪存技术
摘要
随着信息技术的快速发展，数据存储需求不断增长，NAND闪存技术已经成为了一种主流的储存技术。然而，这种技术的一些局限性仍然存在，包括与其它芯片的集成问题和不稳定性。本文介绍了东芝最新开发的采用三维结构的NAND闪存技术，该技术适用于高密度、低功耗、高速读写性能的大规模数据存储。介绍了该技术的优势、技术原理以及其未来的发展方向。
关键词：NAND闪存技术；三维结构；高密度；低功耗；高速读写性能
引言
随着资讯科技的发展，对数据存储的需求也日益增长。数据存储技术的发展方向，越来越偏向于高性能、高容量、低耗电量等方面的需求。在实际的应用中，数据存储设备的性能有着很重要的意义。NAND闪存技术由于具有容量大、价格低、读写速度快、功耗低等特点，成为了一种主流的数据存储技术。然而，现有的NAND闪存技术还面临一些问题，例如：与其它芯片的结合问题、晶体管布局密度有限等。为了克服这些问题，东芝公司研发出了一种采用三维结构的NAND闪存技术，并成功将其应用到大规模数据存储器件中。本文将着重从技术原理、实验结果等方面详细介绍这种新型的NAND闪存技术。
技术原理
NAND闪存技术的单元结构大致相同，由晶体管和存储单元组成。传统的NAND闪存技术的晶体管密度受其布局的限制较大，因此传统的NAND闪存技术的单元结构是二维的。三维NAND闪存技术引入了一种新的三维立体的设计，可以将数据储存单元堆叠在一起，并使用垂直的缆线将它们相互连接。每个储存单元可以纵向堆叠达100多层，从而增加了其储存密度。
图1.二维和三维排列的比较
三维NAND闪存技术的根本原理是使用了光刻和高压导电材料等新技术在交错的结构中连接多层的储存阵列，从而实现了三维结构。在三维排列结构中，晶体管的布局密度大大提高。晶体管赋予了单元存储单元读写数据的能力。每个储存单元有一个传统NAND闪存技术中的晶体管，但该晶体管部分垂直嵌入物质中。
这项技术的一个关键特征是其能够实现“BitCostScaling（BCS）”，即每存储一位数据所需的制造成本（包括人工、材料、设备、能耗等所有成本）降低了。特别是在移动设备中，对存储容量的要求非常高，三维NAND闪存技术成为了满足这一需求的有效方法。
应用实例
东芝已经开始推出与三维结构闪存技术相关的产品，其中包括16nmTLC3DNAND闪存芯片，容量高达1TB，目的是增强PC、笔记本电脑和企业级存储产品的存储容量和可用性，为业务和创意人员提供更大的灵活性和效率。
东芝三维NAND闪存技术的突出表现之一就是数据传输的速度非常快，读写速度达到了850MB/s，同时，根据厂商说法，其编程耐久性在一定的负载［数据每天写入约50GB，保存时间3年∼5年］条件下长达5年，具有更好的耐久性。
结论
在本文中，介绍了东芝最新开发的采用三维结构的NAND闪存技术。相较于传统NAND闪存技术，这项新技术在存储密度、速度和功耗几方面都取得了显著的改进，显示了其在当前存储技术领域中的优势。通过实例分析，可以看出该技术已经应用于实际产品并取得了显著的效果。从技术上来看，三维NAND闪存技术显然将成为未来大规模数据存储的趋势。