Verdict結論
2D NAND與3D NAND最大的差異在於「靠微縮還是靠堆疊來提升容量」。2D NAND將單元排列在平面上，約15～16nm已是實用極限，單元間干擾使成本降低觸頂。3D NAND將單元垂直堆疊數十至超過300層，無需微縮即可大容量化，位元成本持續下降。目前量產的NAND幾乎全為3D結構，三星290層、SK海力士321層等堆疊層數競爭持續進行。
主要差異
| 比較項目 | 2D NAND（平面型） | 3D NAND（垂直堆疊） |
|---|---|---|
| 單元配置 | 在晶圓平面上二維配置 | 往垂直方向堆疊數十至超過300層 |
| 製程節點 | 約15～16nm為實用極限（更小則有干擾問題） | 不需微縮（以堆疊層數提升容量） |
| 位元成本 | 受限於微縮極限，成本降低觸頂 | 隨堆疊增加位元成本持續下降（128層→超過200層，降低超過40%） |
| 抹寫耐久度（TLC比較） | TLC：約3,000～5,000次 | TLC：約1,000～3,000次（雖不需微縮，但堆疊容易使其惡化） |
| 讀寫速度 | 結構簡單，運作穩定 | 堆疊層數增加使字元線充電時間變長，容易產生延遲 |
| 製造難度與良率 | 製程成熟，良率高 | 堆疊層數增加使鑽孔（蝕刻）困難，良率管理是課題 |
| 容量（單一晶片） | 上限約128Gb | 超過1Tb（2025年時點，依堆疊層數可再增加） |
| 主要廠商 | （目前幾乎已退出，僅剩舊世代產品） | 三星、鎧俠、WD、美光、SK海力士、長江存儲 |
3D NAND的堆疊層數競爭與課題
2023～2025年間，NAND廠商在堆疊層數上激烈競爭。三星V系列290層、美光232層、SK海力士321層、鎧俠/WD 218層（BiCS 8）均已量產，中國長江存儲也已達232層。堆疊層數增加後需要蝕刻更深的孔洞，蝕刻精度、深寬比與通道孔側壁的均勻性決定了難度。此外，堆疊層數增加也使字元線數量增加，讀取時的電壓施加時間拉長，速度表現成為課題。為解決此問題，也採用了「多Deck堆疊」（接合2～4個Deck）的方法。
PLC（5位元單元）NAND與QLC、TLC的使用區分
3D NAND依每1個單元儲存的位元數，分為SLC（1bit）、MLC（2bit）、TLC（3bit）、QLC（4bit）、PLC（5bit）。位元數越多，在容量與成本上越有利，但抹寫耐久度與速度會下降。資料中心SSD以TLC（耐久度與容量的平衡）為主流，但在冷資料長期保存用途上，採用QLC的情況也在增加。美光於2023年開始為資料中心量產PLC NAND，鎖定進一步的低成本化。
常見問題
3D NAND的耐久度比2D NAND低嗎？
隨著堆疊層數增加，抹寫耐久度有下降的傾向。不過透過SLC快取、強化ECC與損耗平均演算法，實用上的耐久度得以維持，消費型SSD的使用感受並無太大變化。在重視耐久度的企業用途中，也有採用獨立SLC晶片的案例。
中國長江存儲的232層NAND達到世界水準了嗎？
長江存儲的Xtacking 3.0（232層）被評價為在技術上已達世界最先進等級。不過受美國出口管制影響，EUV與先進製造設備的採購受限，一般認為在量產規模與良率上與韓國、日本廠商仍有差距。
SSD的TBW與NAND的種類有關嗎？
直接相關。TBW（總寫入位元組數）由NAND的抹寫耐久度與容量的乘積決定。耐久度依SLC > MLC > TLC > QLC的順序遞減，相同容量下TBW也會降低。不過SSD控制器的SLC快取、損耗平均與ECC設計也會大幅影響TBW規格。