原厂之所以扩大或加快3D NAND投产，是因为随着2D NAND制程技术的发展，纳米制程向1znm（12-15nm）逼近，越来越接近物理可量产的极限，NAND Flash存储密度也很难突破128Gb容量，自然也不能给原厂带来更好的成本效益。

3D技术与2D技术不同，简单来讲，2D NAND好比是平房，3D NAND则犹如耸立的高楼大厦，随着堆叠层数的增加，存储密度会翻倍的增长。若3D技术采用48层TLC堆叠的NAND Flash Die容量可提升至256Gb，64层则可实现512Gb容量，不仅轻松突破2D技术128Gb存储密度的极限，更高容量更是加快NAND Flash成本进一步下滑，给原厂带来更好的产品收益。

2D和3D技术结构差异

另一方面，2D技术是平面结构，随着存储密度的增加，每个电源存储的电荷量会下降，相邻存储单元之间的干扰也会增加，这样会影响NAND Flash的性能。3D技术采用的是垂直排列立体结构，多层环绕式栅极(GAA)结构形成多电栅级存储器单元晶体管，可以有效的降低堆栈间的干扰，让NAND Flash性能更加优异，功耗更低。

2016年三星、东芝、美光、SK海力士等纷纷扩大3D NAND投产，三星和东芝3D技术更是增加到64层堆叠，3D NAND大战可谓一触即发，预计2016年3D NAND将占整体NAND Flash产能的15%，2017年将提高到30%。

◆ 三星64层3D NAND领先竞争对手在年底前开始供货

三星领先业界在2013年采用24层堆叠量产3D NAND，2016年主要是扩大48层3D NAND量产，48层相较于32层堆叠3D NAND生产效率可提高40%，预计在2016年底前三星3D NAND生产比重可提升至40%。三星除了在西安厂量产3D NAND，已将韩国华城Fab 16的16nm 2D NAND改造成20nm 48层3D NAND产线，并计划再将韩国华城Fab 17产线用于生产3D NAND，以稳固在3D NAND市场的地位。

基于先进的3D技术，三星将850 EVO系列消费类SSD容量提升至4TB，还推出业界首款256GB高容量的嵌入式存储产品UFS 2.0以及移动存储产品Micro SD闪存卡，其中嵌入式存储UFS 2.0最高顺序读写速度分别达到850MB/s和260MB/s，已超越SATA 6Gbps SSD的读速度，是为移动设备如：智能型手机、平板等提供更优越的性能表现。

三星消费类SSD 时程图（Road Map）

此外，三星3D NAND已实现了64层堆叠，单颗NAND Flash Die容量增加到512Gb，较48层堆叠的存储密度增加了一倍，年底前开始供货，还将在2017年基于64层3D NAND推出容量高达32TB的企业级SAS SSD，并声称到2020年将提供超过100TB的SSD。

◆ 东芝Fab 2新工厂投产，且64层256Gb 3D NAND开始送样

东芝很少公开3D技术相关信息，2016年量产的48层3D NAND也并不对外销售，现已推出了为超薄移动电脑设计的首款基于NVMe协议的GB系列BGA SSD。东芝还计划3年内投资额8600亿日元，其中包括建新3D NAND工厂，更新现有设备等。

西部数据3D NAND技术发展进程图

注：2016年5月西部数据完成了对SanDisk的收购

随着3D技术的不断提升，东芝宣布64层堆叠3D NAND开始送样，初期存储密度为256Gb容量，然后再提高到512Gb量产。另外，东芝在2015年改建的Fab 2工厂已在2016上半年投入生产，随着3D NAND产量的不断增加，东芝目标是在2017年将整体3D NAND生产比重提高至50%，2018年度进一步提高至90%左右的水平。

◆ SK海力士48层3D NAND已送样，3D技术大胆挑战72层堆叠

SK海力士3D NAND以36层MLC为主，良率可达到90%，除了用于企业级SSD产品中，也正在积极导入嵌入式产品中应用，最新的UFS 2.1和eMMC5.1产品就是采用的SK海力士第二代36层3D NAND，均已进入量产阶段。

据了解，SK海力士第三代48层3D NAND已给客户送样，2016年底将完成72层3D NAND研发，但以目前进度而言，SK海力士72层堆叠将有一定的挑战性。SK海力士目前主要是在韩国清州M11/12工厂生产，还计划将M14工厂二楼用于生产3D NAND，2017上半年投入生产，而且将投资15.5兆韩元新建一座存储器工厂，投产项目待定。

◆ 美光3D技术或跳过48层堆叠，2017年直奔64层堆叠

美光3D NAND主要是在新加坡工厂以32层量产，分别为L06B（MLC）和B0KB（TLC）。基于32层TLC 3D NAND，美光面向消费类市场推出了BX300系列和1100系列的3D SSD，最大容量可达2TB，搭载的是Marvell控制芯片Marvell 1074。

同时，美光也为移动设备推出了一款32GB容量的3D NAND解决方案，支持UFS 2.1规范协议，目前已经送样给移动客户端和合作伙伴，预计将在2016年底开始大量出货，届时将有高端智能型手机导入3D NAND应用。

另一方面，为了在技术上赶超竞争对手，美光扩建的Fab 10x工厂开始量产，计划下一代3D技术略过48层，直接跳到64层，而且16nm 2D技术之后也将切换生产3D NAND，预计2017年美光3D NAND投产量也将进一步增加。

◆ 英特尔基于3D Xpoint技术SSD将在2017年上市

英特尔推出了首款用于数据中心存储的DC P3320系列3D SSD，最高容量为2TB，以及面向高端消费类市场应用的PCIe接口600P系列3D SSD，搭载的是慧荣SMI2260控制芯片。更值得期待的是，英特尔与美光合作研发的3D Xpoint技术，集合了DRAM与NAND Flash数据存储的优势，要较传统NAND Flash速度快1000倍、耐用性强1000倍，存储密度也较DRAM提高10倍。

英特尔将在2017年基于3D Xpoint技术推出Optane系列SSD，还计划将Optane引进客户端市场，推出1TB-15TB的SSD产品。美光SSD则以QuantX来命名，将在2017年第2季推出相关产品。

现在服务器数据存储与日俱增，对系统快速分析、响应数据的要求也在不断提升，基于3D Xpoint技术高性能优势，将最先用于企业级、数据中心存储。对于消费类市场而言，因为3D Xpoint昂贵的生产成本，所以短时间内很难应用在PC或笔记本上。

主要Flash原厂技术时程图（Roadmap）

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主要Flash原厂3D技术简要

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中国不仅拥有庞大的消费内需，还有联想、华为、小米、OPPO等终端制造商，再加上中国物联网的快速发展，以及国家推动大数据和信息安全建设，2014年国家出台了《国家集成电路产业发展推进纲要》。在国家政策和大基金的扶持下，紫光集团联合国家集成电路产业投资基金股份有限公司等成立长江存储科技有限责任公司，武汉新芯是长江存储的全资子公司，重点发展存储器。

紫光集团联合武汉新芯，不仅能够做到优势互补，还能避免重复投资和内部消耗，也代表着国内上下游产业链企业协同合作的一个开始。现在武汉新芯正在新建存储器产线，2018年投入生产，且计划以3D NAND技术为切入点，预计到2020年可形成月产能30万片的规模。

紫光集团专注于存储产业资源上的布局，虽然入股西部数据最终事与愿违，但也试图与SK海力士、美光等在NAND Flash技术上的合作。紫光还制定了一项规模为300亿美元的投资计划，主攻存储芯片制造，这对于中国集成电路产业的发展有着积极的推动作用，未来对NAND Flash市场的影响力也将不可小觑，在中国市场的竞争也将更加激烈。

随着3D技术的快速发展，国际控制芯片厂Marvell早已分别针对SATA和PCIe接口推出88NV1140、88NV1120、88SS1074、88NV1160等SSD控制芯片，均采用28nm工艺，且第三代较为成熟的LDPC纠错技术，支持15nm TLC和3D TLC NAND，将P/E擦写提高到2000次，强化了TLC的使用寿命。

台系控制芯片厂慧荣2016年初推出的SM2246EN仅支持3D MLC NAND和SATA接口，为了更好对3D NAND的支持，6月份推出了一款支持主流2D/3D TLC NAND以及SATA接口的SSD控制芯片SM2258，现在已出货给客户，8月份又针对PCIe接口推出了一款支持3D MLC/TLC的SSD控制芯片SM2260，完善了对3D NAND的支持。另外，群联也推出了支持3D NAND和PCIe接口的SSD控制芯片PS5008，同时还将S3110-S11T也升级为支持3D NAND。

在3D NAND发展趋势下，以及Marvell、慧荣、群联等增加对3D NAND的支持，国内存储厂商江波龙推出了一款基于3D TLC NAND的3D SSD，搭载的是Marvell 1120控制芯片，预计9月份开始量产出货，威刚也发布了一款SU800系列3D SSD，预计金士顿、创见、影驰、金泰克等3D SSD产品不久也会陆续上市，中国闪存市场ChinaFlashMarket预计2016年3D SSD仅占整体出货的20%左右，到2017年将迎来3D SSD爆发元年，3D SSD出货比例有望激增至40%。

主要控制芯片厂支持3D NAND的SSD控制芯片参数表

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2016年主要的3D SSD产品参数表

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2016年SSD需求表现强劲，在TLC SSD低价刺激下，用户由HDD向SSD更换需求不断增加，且容量向240GB以上普及，中国闪存市场ChinaFlashMarket预计消费类零售市场SSD出货量将达3500万块，每块的存储密度在240GB左右；受惠二合一、超极本等配置SSD需求持续升温，中国闪存市场ChinaFlashMarket预计PC OEM市场SSD出货数量将达7500万块，每片存储密度在300GB左右，全球消费类市场SSD出货量将超过1.1亿块，正在快速吞噬HDD市场份额。

SSD 市场存储密度增长趋势

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服务器市场包括企业和数据中心应用，SSD出货量将达到1600万块，每片存储密度均超过1TB，预计2016年全球SSD存储密度约470亿GB当量，大约占NAND Flash总产量1200亿GB当量的39%，2017年将超过600亿当量。

随着智能型手机在人们生活中担当的角色越来越重，对存储性能和容量的需求也在不断增加，3D NAND具有更好性能和更大的容量优势，将有助于智能型手机向更高容量升级，以及增强用户体验。

2016上半年Galaxy S7、华为P9 Plus、小米5、乐视Max 2、vivo Xplay 5、OPPO R9 Plus等纷纷增加128GB容量，且搭配UFS 2.0，下半年苹果将发布的iPhone 7/Plus（暂名）更是增加256GB容量，且搭载高性能的3D NAND，由三星独家供应256GB容量的闪存芯片。

随着东芝、SK海力士、美光等加大3D NAND投入，且东芝一直是苹果闪存芯片供应商，并且已宣布64层256Gb 3D NAND开始送样，SK海力士48层3D NAND同样也已送样给客户，预计2017年东芝和SK海力士有望给苹果提供3D NAND，打破三星3D NAND独揽苹果闪存芯片订单的局面。

与此同时，三星、SK海力士、美光等致力于将3D NAND用于嵌入式UFS 2.0产品中，再加上苹果iPhone 7引领市场搭载3D NAND的推动下，智能型手机将是继SSD之后，3D NAND下一个重要的应用市场。

2016上半年因为原厂转产3D NAND，导致2D NAND产出减少，3D NAND 产出有限，再加上智能型手机、SSD容量大增，导致市场供不应求，从而刺激NAND Flash市场价格累积涨幅高达16%，也是近2年来首次表现大涨。

来源：中国闪存市场 www.chinaflashmarket.com，数据截止至2016年8月30日

2016下半年原厂新工厂陆续投入生产，且三星3D技术向64层堆叠推进，存储密度提高到512Gb，预计2017年NAND Flash市场供应量将超过1600亿GB当量，届时将对市场价格造成一定的冲击。

中国闪存市场ChinaFlashMarket分析，以原厂64层3D技术为例，一个12英寸的晶圆大约可以切割出780颗256Gb（32GB）容量的NAND Flash Die，单颗Die成本大约为3美金，相当于主流2D NAND工艺16GB容量的价格，这意味着相同的成本，NAND Flash容量却翻倍，而每GB当量的NAND Flash价格也将降低至0.1美金，与当前主流的2D技术每GB当量价格相比，至少低30%。

以此分析，若256Gb容量3D NAND用于生产120GB和240GB容量的SSD，成本有可能分别触及18美金和31美金，在更低成本的3D SSD进入市场销售的冲击下，将加快取代HDD市场。

2016年NAND Flash市场供不应求，随着3D NAND大规模放量市场供应紧张的市况将会得到缓解，但若终端需求无法及时消耗原厂新的3D NAND产能，2017年NAND Flash市场将会陷入供过于求的局面，对于产业链厂商而言是一个很大的挑战。