专家传真－4D-NAND快闪来了
一．NAND回顾：2D-NAND是「树」，3D-NAND是「林」
1984年是2D-NAND的「发明元年」，它是「快闪之父」Fujio Masuoka博士所发明的。 其独特「串联」排列和Z轴垂直对称擦写架构，创造出了史上最强微缩、最低功耗、最低成本的历史记录。其容量增加的速度，超越了「摩尔定律」，以2016年最细工艺15奈米而言，单晶容量128Gb（128x10⁹ bits）、年产值400亿美元傲人的成绩，就已打败了旧龙头DRAM，跃登记忆体的新盟主。
30年来，全球2D-NAND，设计和工艺等关键技术大都源自东芝，具统一特点。如单「树」般耸立于2D快闪平原上。三星和海力士分别在1989年与1996年和东芝签约，付费使用其专利。但美光在英特尔专利伞的保护下，不必付费。而新帝挟其MLC专利作为交换条件，2008年成为合资伙伴，付费亦免了。
2007年是3D-NAND「发明元年」，属多「树」齐长的格局。至2017年，经众玩家十年各自裁培，长大、茁壮、已茂盛成「林」。关键专利各自拥有，没有谁该付谁的负担。
目前，全球共有四种3D-NAND同时量产中。多数制程有先天性金属隔离保护措施，长久来2D-NAND资料的干扰问题，自发性地消失，3D-NAND的设计简化不少。影响所及，资料品质更优、产品寿命更长、读写速度比2D-NAND还快两倍。
回顾NAND容量成长史，从1991年推出8Mb（8×10⁶bits）2D-NAND到2017年512Gb（512×10⁹bits）3D-NAND为止，共花了26年。若以「摩尔定律」每两年容量变两倍计算，应只能增加2¹³倍。但实际上，NAND容量却增加了2¹⁶倍，远超越「摩尔定律」。3D-NAND延续了2D-NAND「最高容量」、「最低成本」等「优点」，但也遗传了其「必要之恶」，如「读写速度慢」、「资料品质差」等「缺点」。说明了3D-NAND至今仍有很大的成长空间，新玩家紫光、旺宏、Cypress也将陆续推出新型3D-NAND，加入战局。
威腾在「东芝嫁女剧」所扮演的角色，就东芝观点，系典型的「麻烦制造者」。但威腾咄咄逼人权力从何而来？爰2015年，它以190亿美元购并新帝，也依法继承了东芝与新帝所签的合资条件。加上两造均为美国公司，符合日本政府的「国安」条件，结果交易圆满顺利。
但此次东芝释股案，是为了弥补其在美国核电近百亿美元的巨额损失，自己却变成了卖家。它机关算尽，一想炒高股价、二想续保经营权、三想技术保密，结果联合日本政府，祭出以「国安」为由的「排非美、日买家」的歧视条款。虽然仍引来美国博通、威腾、韩国海力士、台湾鸿海等集团的高价竞标，但也深受「作茧自缚」的苦果。问题主要出在威腾所玩的两面手法。它一只硬手，先向国际法庭申请仲裁，宣称它有「优先协商权」来吓退其它买家。另一只软手，则联合「日本产业革新机构」加码出资至2兆日圆来竞标。虽然其抢亲价额最低，但其如意算盘系采取「以法逼亲」的低聘金策略。此乃需款孔急的东芝无法接受的对待。惟若威腾策略成功，它将很快完成进阶至世界第二大NAND公司的梦想，仅次于三星。日后各国「反垄断条款」如何过关，早已不是它考虑的问题。选亲已进入胶着状态，不是东芝可单独说了算。
三．「门当户对」的新定义
2008年，东芝家业远大于新帝，原本是「门不当、户不对」的公司，最后会演变成合资伙伴，主因系新帝拥有一套「核弹级」MLC的专利，我取名为「倍数资料，分数成本」专利。在同样矽面积条件下，当资料存一倍的称为SLC，成本为1；存二倍的称为MLC，成本降至1/2；存三倍的称为TLC，成本降至1/3；存四倍的称为QLC，成本降至1/4。新帝MLC的 垄断「设计」能力和东芝的「工艺」在2D专利上是完美互补的。再加上当年三星和新帝的MLC专利诉讼失败，任何玩家想降低生产成本，均需付MLC使用费给新帝的背景下，最后才导至双方合资盖厂。从此新帝市场价值扶摇直上， 威腾选在2015年，以190亿美元，买下新帝让它完美落幕。此例证明相亲双方，若各自拥有同等级专利，就「门当户对」了。
四．4D-NAND纪元来临了
4D-NAND是「NAND+类DRAM」混合型记忆体，特征是启用一个「一时多工」的「平行架构」，但3D-NAND只能执行「一时一工」。若一到十工同时在4D-NAND系统执行时，其速度将比3D-NAND快一到十倍。如爱因斯坦「相对论」所言， 时间长度已非常数。等效上，时间在4D-NAND系统中变长了，事情就作多了。反之，时间在3D-NAND系统中变短了，事情就作少了。总的来说，4D-NAND设计是集前端高速「挥发性」DRAM和后端极低价「非挥发性」3D-NAND于一身，巧妙地解决了3D-NAND的各式缺点。4D-NAND是「统一型设计」架构，在不改工艺的条件下，可直接应用到各种3D-NAND上。
结论，4D-NAND之于3D-NAND，可媲美MLC之于2D-NAND。不仅可攻慢速、极低单价的3D-NAND市场，亦可切入高速、高单价3D-Xpoint和3D-ReRAM的新兴SCM市场，堪称「一石两鸟」的「宝石」，也是「非闪玩家」自主圆梦的「圣杯」。4D-NAND纪元来了!
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