AI 記憶體需求爆發推升高層數競賽!三星布局千層 NAND,2030 年目標突破 560 層

AI 與資料中心需求升溫 大容量 SSD 成為下波成長動能
隨著人工智慧(AI)運算需求快速擴張,大型資料中心、雲端服務與高效能運算(HPC)對儲存容量的需求持續攀升,帶動固態硬碟(SSD)朝向更大容量、更高密度與更低成本方向發展。3D NAND 快閃記憶體的堆疊層數競賽也因此加速升溫,成為各大記憶體廠爭奪下一代儲存市場的重要戰場。
在 3D NAND 技術中,堆疊層數是提升儲存密度與單顆晶片容量的關鍵。相較於傳統平面式 NAND,更高的堆疊結構能在不增加晶片面積下,大幅提高容量,以滿足 AI 資料中心、雲端儲存以及高階消費電子產品對大容量儲存的需求。
三星規劃超高層 NAND 路線圖 2030 年挑戰 560 層以上
根據外媒報導,三星電子(Samsung Electronics,005930.KS)近期揭露最新 NAND 發展藍圖,將持續推進超高層堆疊技術,2029 年完成 420 層 NAND 解決方案,2030 年推出超過 560 層的高密度 NAND;下一個十年初期,進一步實現技術跨越,將堆疊層數提升至超過 1,000 層。
此一規劃顯示,三星正加速布局未來 AI 時代所需的大容量儲存基礎,並持續鞏固其在 NAND 快閃記憶體市場的領先地位。
CMB 技術助攻千層堆疊 32TB SSD 容量可望成真
除了既定路線圖外,三星也展示 900 層至 1,000 層 NAND 技術方案。該方案採用 Cell Multi Bonding(CMB,單元多鍵合)技術,將兩組 450 層 NAND 結構整合於同一封裝中,以實現接近千層的堆疊效果。
業界人士推估,在此技術支援下,原本容量約 8TB 的 QLC 固態硬碟,未來有機會擴充至 32TB,大幅提升單顆 SSD 的儲存密度與成本效益,有助滿足 AI 叢集、大型資料中心以及企業級儲存市場需求。
晶圓翹曲與對位誤差成挑戰 三星導入新技術提升良率
不過,超高層數 NAND 的量產難度也同步提高。隨著堆疊層數持續增加,晶圓翹曲(Wafer Warpage)、層間對位誤差(Overlay Error)等問題將更加嚴重,容易導致晶片良率下降及穩定性不足。
為了克服相關瓶頸,三星計劃導入多項先進製程技術,包括可以透過精準控制晶圓形變,降低超高層堆疊所造成的晶圓翹曲現象,提高製程平整度與生產品質的「上卡盤設計」(Upper Chuck Design),還有修正多層堆疊過程中的層間偏移問題,提升超高層數 NAND 晶片良率與可靠性的「疊對校正技術」(Overlay Correction)
AI 時代推升儲存密度革命 千層 NAND 成下一個技術里程碑
隨著 AI 模型規模持續擴大、資料量快速成長,高容量 SSD 已成為資料中心與 AI 基礎建設不可或缺的一環。業界預期,高層數 3D NAND 技術將成為未來十年的核心發展方向。
三星積極推動千層 NAND 技術,意味著儲存產業正從「百層時代」邁向「千層時代」,未來單顆 SSD 容量可望出現數倍提升,為 AI、大數據及雲端運算帶來更高效的儲存解決方案,也將進一步推升全球記憶體產業新一輪技術競賽。