SK海力士致力于成為“全方位面向AI的存儲(chǔ)器供應(yīng)商（Full Stack AI Memory Provider）”，不僅在DRAM領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新，在NAND閃存（NAND Flash，以下簡稱NAND）領(lǐng)域也不斷推進(jìn)技術(shù)革新，強(qiáng)化競爭力。NAND產(chǎn)品的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量取決于單元1（cell）堆疊的高度，而提升堆疊層數(shù)正是競爭力的關(guān)鍵所在。

1單元（Cell）：半導(dǎo)體中最小的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單位。

本系列第四篇文章將聚焦SK海力士以壓倒性的技術(shù)實(shí)力，成功創(chuàng)造全球最高堆疊層數(shù)的321層NAND產(chǎn)品[相關(guān)報(bào)道]這一里程碑式成就，并深入探討背后支撐這一壯舉的“一個(gè)團(tuán)隊(duì)”協(xié)作精神（One Team Spirit）。

超高、超大容量 321層4D NAND的誕生

SK海力士在閃存領(lǐng)域的起步可追溯至約25年前。20世紀(jì)90年代末，SK海力士成功開發(fā)出8Mb（兆比特）NOR閃存2產(chǎn)品，直到21世紀(jì)初期，始終致力于該領(lǐng)域的技術(shù)研究。

2NOR閃存（NOR flash）：與NAND不同，NOR閃存采用存儲(chǔ)單元并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，具有讀取速度快、數(shù)據(jù)安全性高等優(yōu)點(diǎn)，主要用于對可靠性要求較高的特殊應(yīng)用場景，但存在擴(kuò)展存儲(chǔ)容量難度大，寫入（存儲(chǔ)）速度較慢的局限性。

SK海力士憑借二十余年的技術(shù)積累與持續(xù)創(chuàng)新，穩(wěn)步在NAND領(lǐng)域建立領(lǐng)先優(yōu)勢

2002年，隨著市場趨勢逐漸向大容量存儲(chǔ)的NAND閃存傾斜，SK海力士果斷調(diào)整了業(yè)務(wù)方向。雖然較晚進(jìn)入NAND市場，但公司以堅(jiān)定的決心投入研發(fā)工作，并于2004年憑借512Mb NAND成功進(jìn)軍該領(lǐng)域，僅用三年時(shí)間便躍升為全球銷售額第三的企業(yè)。

此后，SK海力士加快了拓展NAND的業(yè)務(wù)步伐。2007年，公司啟動(dòng)了以NAND生產(chǎn)為核心的M11晶圓廠（Fab）建設(shè)；同年成功開發(fā)基于16Gb（千兆比特）NAND的24層多芯片封裝（MCP）；次年（2008年），公司又推出了32Gb NAND產(chǎn)品，持續(xù)夯實(shí)技術(shù)實(shí)力與業(yè)務(wù)基礎(chǔ)。

自2010年代中期以來，SK海力士開始重點(diǎn)研發(fā)將存儲(chǔ)單元像建高樓一樣垂直堆疊的3D和4D NAND技術(shù)。相較于在平面密集排列存儲(chǔ)單元的2D技術(shù)，3D NAND在容量、速度和穩(wěn)定性方面具備明顯優(yōu)勢。SK海力士不斷提升該領(lǐng)域的技術(shù)水平，于2017年成功開發(fā)出當(dāng)時(shí)業(yè)內(nèi)最高堆疊層數(shù)的72層3D NAND，并在2018年率先實(shí)現(xiàn)全球首款96層4D NAND的商業(yè)化突破。

4D NAND技術(shù)通過將外圍（Peri.）電路放置在存儲(chǔ)單元下方，有效減少了芯片的占用面積。其原理類似于將地面停車場改造成地下停車場，以實(shí)現(xiàn)空間利用效率的最大化。SK海力士在此基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化技術(shù)，先后突破了128層和238層的堆疊限制，并于2023年推出超高層數(shù)、超高容量的321層1Tb（太比特）4D NAND，于次年全面啟動(dòng)量產(chǎn)[相關(guān)報(bào)道]進(jìn)程。這款僅有指甲大小的芯片內(nèi)部密集封裝了數(shù)千億個(gè)存儲(chǔ)單元，充分展現(xiàn)了SK海力士在NAND技術(shù)競爭中的領(lǐng)先優(yōu)勢。

從SLC到QLC，不斷完善的NAND系列產(chǎn)品與“一個(gè)團(tuán)隊(duì)”協(xié)作精神

SK海力士在NAND領(lǐng)域的競爭力同樣體現(xiàn)在存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)技術(shù)的突破上。目前，提升NAND容量的方式主要有兩種：一是堆疊更多層數(shù)的存儲(chǔ)單元，二是增加單個(gè)存儲(chǔ)單元可存儲(chǔ)的信息量（bit，比特）。換言之，即使堆疊層數(shù)較低，只要能在單個(gè)存儲(chǔ)單元中存入更多數(shù)據(jù)，同樣可以打造出高容量的產(chǎn)品。

以“一個(gè)團(tuán)隊(duì)”協(xié)作精神為指引，SK海力士成功推動(dòng)堆疊技術(shù)與存儲(chǔ)單元擴(kuò)容技術(shù)同步發(fā)展

為此，SK海力士系統(tǒng)性地推進(jìn)了NAND存儲(chǔ)單元技術(shù)的演進(jìn)，依次開發(fā)了在單個(gè)單元中的存儲(chǔ)最小單位：SLC（Single Level Cell，單層式儲(chǔ)存單元，1比特）、MLC（Multi Level Cell, 多層式儲(chǔ)存單元，2比特）、TLC（Triple Level Cell, 三階儲(chǔ)存單元，3比特）和QLC（Quadruple Level Cell, 四層式儲(chǔ)存單元，4比特），不斷提升NAND存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)的效率與性能。

公司的重要技術(shù)里程碑包括：2013年推出的64Gb MLC NAND、2017年發(fā)布的256Gb TLC 3D NAND、2019年研發(fā)成功的1Tb QLC 4D NAND等。通過這一系列創(chuàng)新，SK海力士實(shí)現(xiàn)了從高速SLC到高密度QLC的多元化產(chǎn)品布局，成功構(gòu)建了覆蓋多樣化客戶需求的產(chǎn)品系列。

能夠順利完成這一系列技術(shù)突破的背后，源于貫穿整個(gè)組織的“一個(gè)團(tuán)隊(duì)”協(xié)作精神。同步推進(jìn)存儲(chǔ)單元堆疊技術(shù)與單元容量擴(kuò)展技術(shù)的發(fā)展，是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

過去數(shù)年間，SK海力士的研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷突破技術(shù)瓶頸，成功開發(fā)出最優(yōu)元件。在設(shè)計(jì)3D與4D新型結(jié)構(gòu)的同時(shí)融合TLC、QLC等關(guān)鍵存儲(chǔ)單元技術(shù)。前道工序團(tuán)隊(duì)研發(fā)出精密的工藝技術(shù)，以確保數(shù)百層堆疊的存儲(chǔ)單元和高密度的存儲(chǔ)單元能夠順利生產(chǎn)；后道封裝團(tuán)隊(duì)則建立起與新產(chǎn)品適配的封裝與測試技術(shù)，從而提升最終產(chǎn)品的可靠性。SK海力士成功實(shí)現(xiàn)321層堆疊技術(shù)以及 QLC NAND的重大突破，正是這種跨部門高效協(xié)作所帶來的成果。

超越NAND本身，以解決方案創(chuàng)新與"一個(gè)團(tuán)隊(duì)"協(xié)作精神引領(lǐng)未來

NAND不僅以單一芯片形式銷售，還可通過集成軟件（SW）和固件（FW）等組件，以完整的系統(tǒng)解決方案（Solution）形式供應(yīng)。SK海力士正基于自主技術(shù)力量，開發(fā)面向AI與適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代需求的基于NAND的解決方案產(chǎn)品，如UFS3和SSD等。

3UFS（Universal Flash Storage）：一種具有高速運(yùn)行和低功耗特點(diǎn)的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備規(guī)格。SK海力士已于今年5月全球首次開發(fā)出其4.1版本。

SK海力士構(gòu)建起基于NAND的面向AI的存儲(chǔ)解決方案產(chǎn)品矩陣，持續(xù)開拓未來NAND市場的嶄新格局

值得一提的是，SK海力士于2024年開發(fā)了“ZUFS（Zoned UFS）4.0”，這是一款專為端側(cè)AI環(huán)境優(yōu)化的高性能解決方案產(chǎn)品。該產(chǎn)品通過分區(qū)（Zoned）存儲(chǔ)技術(shù)，將具有相似特征的數(shù)據(jù)分區(qū)存儲(chǔ)管理，顯著提升了數(shù)據(jù)處理速度和運(yùn)行效率，獲得業(yè)界高度評價(jià)。

在對存儲(chǔ)容量要求極高的AI服務(wù)器及數(shù)據(jù)中心市場，SK海力士同樣展現(xiàn)出強(qiáng)勁競爭力。繼2024年推出基于QLC實(shí)現(xiàn)61TB（太字節(jié)）超高容量的企業(yè)級固態(tài)硬盤（eSSD）PS1012后，公司目前正在開發(fā)基于321層4D NAND技術(shù)的244TB產(chǎn)品，以及更高容量級別的解決方案。此外，同樣是2024年發(fā)布的專為AI PC設(shè)計(jì)的消費(fèi)級固態(tài)硬盤（cSSD）PCB01等產(chǎn)品也被寄予厚望，未來有望成為加速端側(cè)AI學(xué)習(xí)與推理的高性能存儲(chǔ)設(shè)備。

歷經(jīng)數(shù)年，SK海力士逐步構(gòu)建起涵蓋服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心與端側(cè)設(shè)備在內(nèi)的多場景面向AI的存儲(chǔ)器解決方案產(chǎn)品矩陣。而驅(qū)動(dòng)這一切創(chuàng)新的核心動(dòng)力，始終是“一個(gè)團(tuán)隊(duì)”協(xié)作精神。為了打造完整的解決方案能力，必須實(shí)現(xiàn)芯片與軟件層面的深度協(xié)同開發(fā)：負(fù)責(zé)存儲(chǔ)的NAND開發(fā)團(tuán)隊(duì)，與開發(fā)固件和軟件以把控芯片的解決方案團(tuán)隊(duì)必須緊密配合，并結(jié)合最終用戶使用場景開展系統(tǒng)測試與性能優(yōu)化工作。此外，與子公司Solidigm等伙伴的聯(lián)合協(xié)作，也成為推動(dòng)公司實(shí)現(xiàn)技術(shù)跨越的重要因素。

SK海力士的技術(shù)革新步伐從未停歇。憑借“一個(gè)團(tuán)隊(duì)”協(xié)作精神，公司已在321層4D NAND及其配套存儲(chǔ)設(shè)備領(lǐng)域建立起領(lǐng)先優(yōu)勢。作為全方位面向AI的存儲(chǔ)器供應(yīng)商，SK海力士將持續(xù)引領(lǐng)NAND市場的創(chuàng)新發(fā)展。