isscc 2023 v28 high density memory

在国际固态电路会议（ISSCC）2023年会的第28场会议中，专注于高密度存储器和高速接口的技术展示了一个创新的1.67太比特（Tb）5位/单元浮栅3D NAND闪存技术。这项技术在192层的3D NAND结构中实现了23.3 Gb/mm²的高比特密度，标志着存储密度的显著提升，旨在进一步扩展NAND存储到成本敏感的市场。 浮栅3D NAND技术是当前存储领域的热点，它通过垂直堆叠多个存储层来提高存储密度，而5位/单元的设计则将每个存储单元可以存储的数据量增加到了5个二进制位，比传统的单、双、三、四位（SLC、MLC、TLC、QLC）NAND有了显著的进步，被称为PLLC（Pentabit Level Cell）。这样的设计允许在相同的空间内存储更多的数据，降低了每比特的成本。 报告中提到了几个关键挑战和解决方案： 1. **快速软位读取（FSBR）算法**：随着存储密度的增加，读取操作变得更加复杂，因为相邻单元之间的干扰增加。FSBR算法旨在快速并准确地读取存储单元中的数据，同时减少错误率。 2. **读取校准算法**：由于5位单元的精细读取要求，需要高级的读取校准算法来确保数据的精确性，以补偿工艺偏差和操作条件的变化。 3. **反向读取波形**：反向读取波形可能是一种优化读取性能的方法，它通过反转某些读取步骤来减少干扰和提高数据完整性。 4. **编程暂停和恢复**：在编程过程中，可能会遇到电压控制和热管理的问题。编程暂停和恢复机制允许在必要时中断编程过程，以防止过度编程或损坏单元，并在适当时恢复，确保数据质量和耐久性。 这些技术创新的实现对于推动存储技术的发展至关重要，特别是对于满足不断增长的云存储、大数据和物联网应用的需求。通过不断提高比特密度，NAND闪存能够以更低的成本提供更高的存储容量，这对于满足不断增长的数据存储需求至关重要。 在过去的几年里，从ISSCC 2021到2022，可以看到PLLC相对于QLC（四位单元）提供了25%的密度提升，而此次的工作在此基础上又增加了24%，展示了技术的持续进步。这表明研究人员和工程师正在不断探索新的方法和技术，以克服3D NAND结构中高密度存储所带来的挑战。 总结来说，这个1.67 Tb 5位/单元的浮栅3D NAND技术是存储领域的一个重大突破，它的高比特密度、快速读取算法以及智能编程策略为未来存储系统的设计提供了新的可能性。随着这些技术的商业化，我们可以期待更高效、更大容量的存储解决方案，满足不断增长的数据存储需求。