最後更新:2026年10月8日記憶體記憶體半導體中國大陸:NAND闪存

NAND快閃記憶體是什麼

NAND Flash Memory

NAND快閃記憶體是一種將電荷儲存在浮動閘極或電荷捕捉層中以記錄資料的非揮發性記憶體。藉由將記憶單元串聯(NAND)連接,實現高密度、大容量與低位元成本,用於SSD、智慧型手機儲存與USB隨身碟。目前的量產品幾乎全部是將記憶單元垂直堆疊的3D NAND,堆疊層數的競爭仍在持續。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

NAND Flash是將多個浮動閘極電晶體以NAND(反及)方式連接而成的非揮發性半導體記憶體。即使關閉電源也能保存資料,作為SSD(固態硬碟)、智慧型手機儲存、USB隨身碟及資料中心的快閃儲存,在全球被大量使用。

NAND Flash依儲存方式可分為SLC(1個單元存1位元:高速、高耐用度)、MLC(1個單元存2位元)、TLC(1個單元存3位元:目前主流)、QLC(1個單元存4位元:大容量、低價格)。每個單元的位元數越多,容量越大、成本越低,但耐用度(可抹寫次數)與速度會隨之下降。

現代的NAND Flash採用稱為3D NAND的立體結構,將記憶單元沿垂直方向堆疊,大幅提升面積效率。2015年三星(Samsung)率先開始量產,目前已實現200層以上的堆疊(主要廠商為三星、SK海力士(SK hynix)、鎧俠(Kioxia)/WD、美光(Micron)、英特爾(Intel,原Solidigm))。

3D NAND的製造包含一連串高難度製程:數十~200層以上SiO₂/SiN交替堆疊的CVD、超高深寬比(100:1以上)的溝槽蝕刻(形成通道孔與狹縫)、High-k材料(Al₂O₃、HfO₂)的ALD成膜,以及多重金屬填充等。隨著層數增加,蝕刻均勻性的控制成為最大的技術課題。

NAND Flash市場以資料中心的AI與雲端儲存需求為主要驅動力,朝QLC大容量SSD的轉移與3D NAND堆疊層數競爭仍持續進行。AI伺服器普及帶動資料量爆炸性成長,從長期支撐NAND Flash的需求。

NAND快閃記憶體的常見問題

什麼是NAND快閃記憶體?
即使關閉電源資料也不會消失的非揮發性記憶體,用於SSD、智慧型手機儲存及USB隨身碟。
SLC/MLC/TLC/QLC有什麼不同?
差別在於1個單元記錄的位元數。SLC(1bit)高速、壽命長,QLC(4bit)大容量、低成本,依用途分別使用。
什麼是3D NAND?
將記憶單元垂直堆疊以增加容量的方式。透過超過200層的堆疊,持續降低每位元成本。

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