SK海力士致力于成為“全方位面向AI的存儲器供應商（Full Stack AI Memory Provider）”，不僅在DRAM領域持續(xù)創(chuàng)新，在NAND閃存（NAND Flash，以下簡稱NAND）領域也不斷推進技術革新，強化競爭力。NAND產(chǎn)品的數(shù)據(jù)存儲量取決于單元1（cell）堆疊的高度，而提升堆疊層數(shù)正是競爭力的關鍵所在。

1單元（Cell）：半導體中最小的數(shù)據(jù)存儲單位。

本系列第四篇文章將聚焦SK海力士以壓倒性的技術實力，成功創(chuàng)造全球最高堆疊層數(shù)的321層NAND產(chǎn)品[相關報道]這一里程碑式成就，并深入探討背后支撐這一壯舉的“一個團隊”協(xié)作精神（One Team Spirit）。

超高、超大容量 321層4D NAND的誕生

SK海力士在閃存領域的起步可追溯至約25年前。20世紀90年代末，SK海力士成功開發(fā)出8Mb（兆比特）NOR閃存2產(chǎn)品，直到21世紀初期，始終致力于該領域的技術研究。

2NOR閃存（NOR flash）：與NAND不同，NOR閃存采用存儲單元并聯(lián)的結構，具有讀取速度快、數(shù)據(jù)安全性高等優(yōu)點，主要用于對可靠性要求較高的特殊應用場景，但存在擴展存儲容量難度大，寫入（存儲）速度較慢的局限性。

SK海力士憑借二十余年的技術積累與持續(xù)創(chuàng)新，穩(wěn)步在NAND領域建立領先優(yōu)勢

2002年，隨著市場趨勢逐漸向大容量存儲的NAND閃存傾斜，SK海力士果斷調(diào)整了業(yè)務方向。雖然較晚進入NAND市場，但公司以堅定的決心投入研發(fā)工作，并于2004年憑借512Mb NAND成功進軍該領域，僅用三年時間便躍升為全球銷售額第三的企業(yè)。

此后，SK海力士加快了拓展NAND的業(yè)務步伐。2007年，公司啟動了以NAND生產(chǎn)為核心的M11晶圓廠（Fab）建設；同年成功開發(fā)基于16Gb（千兆比特）NAND的24層多芯片封裝（MCP）；次年（2008年），公司又推出了32Gb NAND產(chǎn)品，持續(xù)夯實技術實力與業(yè)務基礎。

自2010年代中期以來，SK海力士開始重點研發(fā)將存儲單元像建高樓一樣垂直堆疊的3D和4D NAND技術。相較于在平面密集排列存儲單元的2D技術，3D NAND在容量、速度和穩(wěn)定性方面具備明顯優(yōu)勢。SK海力士不斷提升該領域的技術水平，于2017年成功開發(fā)出當時業(yè)內(nèi)最高堆疊層數(shù)的72層3D NAND，并在2018年率先實現(xiàn)全球首款96層4D NAND的商業(yè)化突破。

4D NAND技術通過將外圍（Peri.）電路放置在存儲單元下方，有效減少了芯片的占用面積。其原理類似于將地面停車場改造成地下停車場，以實現(xiàn)空間利用效率的最大化。SK海力士在此基礎上不斷優(yōu)化技術，先后突破了128層和238層的堆疊限制，并于2023年推出超高層數(shù)、超高容量的321層1Tb（太比特）4D NAND，于次年全面啟動量產(chǎn)[相關報道]進程。這款僅有指甲大小的芯片內(nèi)部密集封裝了數(shù)千億個存儲單元，充分展現(xiàn)了SK海力士在NAND技術競爭中的領先優(yōu)勢。

從SLC到QLC，不斷完善的NAND系列產(chǎn)品與“一個團隊”協(xié)作精神

SK海力士在NAND領域的競爭力同樣體現(xiàn)在存儲單元存儲技術的突破上。目前，提升NAND容量的方式主要有兩種：一是堆疊更多層數(shù)的存儲單元，二是增加單個存儲單元可存儲的信息量（bit，比特）。換言之，即使堆疊層數(shù)較低，只要能在單個存儲單元中存入更多數(shù)據(jù)，同樣可以打造出高容量的產(chǎn)品。

以“一個團隊”協(xié)作精神為指引，SK海力士成功推動堆疊技術與存儲單元擴容技術同步發(fā)展

為此，SK海力士系統(tǒng)性地推進了NAND存儲單元技術的演進，依次開發(fā)了在單個單元中的存儲最小單位：SLC（Single Level Cell，單層式儲存單元，1比特）、MLC（Multi Level Cell, 多層式儲存單元，2比特）、TLC（Triple Level Cell, 三階儲存單元，3比特）和QLC（Quadruple Level Cell, 四層式儲存單元，4比特），不斷提升NAND存儲單元結構的效率與性能。

公司的重要技術里程碑包括：2013年推出的64Gb MLC NAND、2017年發(fā)布的256Gb TLC 3D NAND、2019年研發(fā)成功的1Tb QLC 4D NAND等。通過這一系列創(chuàng)新，SK海力士實現(xiàn)了從高速SLC到高密度QLC的多元化產(chǎn)品布局，成功構建了覆蓋多樣化客戶需求的產(chǎn)品系列。

能夠順利完成這一系列技術突破的背后，源于貫穿整個組織的“一個團隊”協(xié)作精神。同步推進存儲單元堆疊技術與單元容量擴展技術的發(fā)展，是一項極具挑戰(zhàn)性的任務。

過去數(shù)年間，SK海力士的研發(fā)團隊不斷突破技術瓶頸，成功開發(fā)出最優(yōu)元件。在設計3D與4D新型結構的同時融合TLC、QLC等關鍵存儲單元技術。前道工序團隊研發(fā)出精密的工藝技術，以確保數(shù)百層堆疊的存儲單元和高密度的存儲單元能夠順利生產(chǎn)；后道封裝團隊則建立起與新產(chǎn)品適配的封裝與測試技術，從而提升最終產(chǎn)品的可靠性。SK海力士成功實現(xiàn)321層堆疊技術以及 QLC NAND的重大突破，正是這種跨部門高效協(xié)作所帶來的成果。

超越NAND本身，以解決方案創(chuàng)新與"一個團隊"協(xié)作精神引領未來

NAND不僅以單一芯片形式銷售，還可通過集成軟件（SW）和固件（FW）等組件，以完整的系統(tǒng)解決方案（Solution）形式供應。SK海力士正基于自主技術力量，開發(fā)面向AI與適應大數(shù)據(jù)時代需求的基于NAND的解決方案產(chǎn)品，如UFS3和SSD等。

3UFS（Universal Flash Storage）：一種具有高速運行和低功耗特點的移動存儲設備規(guī)格。SK海力士已于今年5月全球首次開發(fā)出其4.1版本。

SK海力士構建起基于NAND的面向AI的存儲解決方案產(chǎn)品矩陣，持續(xù)開拓未來NAND市場的嶄新格局

值得一提的是，SK海力士于2024年開發(fā)了“ZUFS（Zoned UFS）4.0”，這是一款專為端側AI環(huán)境優(yōu)化的高性能解決方案產(chǎn)品。該產(chǎn)品通過分區(qū)（Zoned）存儲技術，將具有相似特征的數(shù)據(jù)分區(qū)存儲管理，顯著提升了數(shù)據(jù)處理速度和運行效率，獲得業(yè)界高度評價。

在對存儲容量要求極高的AI服務器及數(shù)據(jù)中心市場，SK海力士同樣展現(xiàn)出強勁競爭力。繼2024年推出基于QLC實現(xiàn)61TB（太字節(jié)）超高容量的企業(yè)級固態(tài)硬盤（eSSD）PS1012后，公司目前正在開發(fā)基于321層4D NAND技術的244TB產(chǎn)品，以及更高容量級別的解決方案。此外，同樣是2024年發(fā)布的專為AI PC設計的消費級固態(tài)硬盤（cSSD）PCB01等產(chǎn)品也被寄予厚望，未來有望成為加速端側AI學習與推理的高性能存儲設備。

歷經(jīng)數(shù)年，SK海力士逐步構建起涵蓋服務器、數(shù)據(jù)中心與端側設備在內(nèi)的多場景面向AI的存儲器解決方案產(chǎn)品矩陣。而驅動這一切創(chuàng)新的核心動力，始終是“一個團隊”協(xié)作精神。為了打造完整的解決方案能力，必須實現(xiàn)芯片與軟件層面的深度協(xié)同開發(fā)：負責存儲的NAND開發(fā)團隊，與開發(fā)固件和軟件以把控芯片的解決方案團隊必須緊密配合，并結合最終用戶使用場景開展系統(tǒng)測試與性能優(yōu)化工作。此外，與子公司Solidigm等伙伴的聯(lián)合協(xié)作，也成為推動公司實現(xiàn)技術跨越的重要因素。

SK海力士的技術革新步伐從未停歇。憑借“一個團隊”協(xié)作精神，公司已在321層4D NAND及其配套存儲設備領域建立起領先優(yōu)勢。作為全方位面向AI的存儲器供應商，SK海力士將持續(xù)引領NAND市場的創(chuàng)新發(fā)展。