英特尔公司最近就其3D NAND闪存芯片的发展意图作出了一番宣传。考虑到英特尔基本上依靠与美光合作创立的IMFT推进闪存业务，我们就美光的3D NAND发展规划这一话题与美光公司NAND市场推广负责人Kevin Kilbuck进行了探讨。
记者：3D NAND芯片的必要性究竟体现在哪里呢？
Kevin Kilbuck：美光在过去五年多当中一直在不断研发3D NAND技术，希望能够借此找到进一步提升NAND存储容量的解决途径。为了继续推进闪存存储机制在市场上的普及范畴，NAND芯片必须要能够在两大方面 实现持续性突破，即更高存储密度与更低每bit使用成本。
不过要想打造出制程工艺在15纳米以下的平面NAND存储单元，至少从商业角度来看实在没什么可行的竞争优势，因此我们可以基本认定平面NAND已 经接近其所能达到的存储密度上限。有鉴于此，3D NAND——即在每块芯片中以垂直方式对存储单元组加以堆叠——就成了符合逻辑的发展方向，并将成为克服单一芯片内容量提升局限难题、实现存储资源增长的 理想选择。
记者：3D NAND芯片采用的是什么样的整体结构？
Kevin Kilbuck：其基础架构采用延续了平面（即2D）存储单元组，只是将多个平面层加以堆叠。这种方式大体上类似于将单层平房彼此累加，最终构建起一整套 32层高的塔式结构。在2D设计方案中，我们一直在努力缩减各平面空间的尺寸（由最初的34纳米到25纳米、20纳米甚至16纳米），这样就可以在不增加 整体面积的前提下获得更为可观的存储空间。
现在我们已经拥有了利用立体空间实现容量拓展的能力，这就使得平面节点设计变得不那么重要，因此我们可以让每个“房间”的尺寸更大、也就相当于放宽了已经开始在2D设计当中遭遇的设计限制。
美光16纳米NAND晶片
记者：那么3D NAND芯片相对于目前的MLC 2D平面NAND芯片，在存储容量、IOPS、连续传输带宽以及耐用性方面存在哪些变化？
Kevin Kilbuck：美光的3D NAND芯片在存储容量方面将达到现有闪存解决方案的两倍。目前我们已经利用自己的3D NAND组件构建起256GB闪存产品。虽然IOPS在不同系统当中拥有较大程度的浮动，但传输带宽却在芯片层面获得了显著提升。其新特性足以在大多数系 统当中有效实现延迟降低。
我们还预计3D NAND芯片能够在耐用性方面有所改进，这是因为我们事实上放宽了对NAND存储单元的尺寸限制（因为现在我们所需要的存储容量主要由多个存储层共同提供，而不再像2D NAND那样单纯由存储单元尺寸决定）。
记者：那么3D NAND芯片的存储容量会增长到怎样的程度，在存储单元的几何尺寸方面又将作出怎样的选择？
Kevin Kilbuck：我们的第一款3D NAND产品在容量方面为MLC 256GB、TLC 384GB。我们计划将存储单元的几何尺寸放宽一些，从而为将来的进一步空间提升保留一些余地。目前我们还没有公布存储单元的尺寸，但我可以透露的是、其 尺寸将在20纳米以上。
正如我前面在建筑这个比喻当中所言，3D堆栈当中的层数才是3D NAND芯片中的核心所在、相比之下存储单元尺寸则显得不那么重要了。
记者：那么在美光公司看来，3D NAND主要面向哪类市场呢？
Kevin Kilbuck：3D NAND芯片应该适合目前市场上存在的所有闪存方案范畴，但由于进一步提高了闪存性价比与存储容量、3D NAND的出现同时也将拓展出新的市场空间。新市场的具体类型仍然有待观察，但我们已经与客户就相关可能性进行过探讨、他们对此都表示相当兴奋。
记者：3D NAND芯片将以怎样的形式出现在用户面前（FlashDIMM、PCIe卡、M2还是SSD等等）？
Kevin Kilbuck：3D NAND芯片与我们目前的16纳米平面NAND芯片相比，不会在体积方面出现增长，因此其将适用于我们当下正在出货的各类闪存存储设备。
另外需要着重强调的一点在于，尽管前面用塔式结构来比喻3D NAND裸片的堆叠方式，但事实上其堆叠机制被控制在极小空间内且对精确度要求很高; 3D NAND裸片的高度并不会显著大于2D NAND裸片。而且与2D NAND一样，我们会将多个3D裸片叠放在NAND当中，从而让单一芯片封闭拥有更为可观的存储容量、并最终以产品方式呈现在用户面前。
记者：那么TLC 3D NAND芯片是否会出现？预计其存储单元尺寸、性能水平以及耐用性又将达到怎样的水平？
Kevin Kilbuck：会出现的。其性能水平与耐用性也都将高于目前的TLC平面设计方案。
记者：那么SLC 3D NAND芯片又是否会出现？预计其存储单元尺寸、性能水平以及耐用性将达到怎样的水平？
Kevin Kilbuck：美光并不打算在3D NAND芯片中采用SLC。我们认为目前所销售的20纳米SLC存储产品在可以预见的未来已经足以满足市场对于SLC闪存芯片的实际需求。
记者：那么当3D NAND产品投放市场之后，目前的2D NAND产品将如何逐步过渡为3D NAND产品？
Kevin Kilbuck：美光公司将在2015年春季公布MLC 3D NAND产品样品，而TLC产品也将在此之后很快与广大用户见面。
由2D NAND向3D NAND过渡的过程首先会出现在那些对存储容量要求较高的应用程序领域，其具体载体很可能是SSD设备。我们预计随着时间的推移，目前的高容量闪存市场都将逐步完成向3D NAND芯片的过渡。
特别提示： 我们同时也与SanDisk公司的闪存合作伙伴东芝取得了联系，并就其3D NAND芯片提出了类似的问题。遗憾的是该公司一位发言人委婉地拒绝了我们的交流请求，他表示“很抱歉，东芝无法提供关于特定问题的相关信息。但我们会继 续保持联系，并在拥有更多可资分享的信息时及时予以公开。”
我们当然也期待着东芝公司所给出的答案。
