手機支持高清視頻硬解碼已經不是問題，但是手機的rom對于高清電影來說實在是太小了。的確，受限于閃存顆粒技術瓶頸以及手機本身的體積，手機閃存容量升級實在是太慢了。不過，三星日前宣布，他們已經量產一種叫“v-nand（vertical nand）”的閃存芯片，可以讓閃存芯片的容量倍增，手機rom達到256gb也不再是夢（傳說iphone5s就已經會有128gb版）。

v-nand背后的秘密

1、ctf架構，讓閃存芯片性能更高、壽命更長

    目前閃存芯片采用的是已經有40多年歷史的浮柵極結構，其原理是將電荷儲存于浮柵極mosfet，通過存儲單元中導體的充放電來表示0和1。浮柵極就相當于一個導體，鄰間單元格的電荷極容易相互干擾。晶體管的瑕疵會導致柵極與溝道短路，這會消耗柵極中的電荷，也就是說每次寫入數據都要消耗一次柵極壽命，一旦柵極中的電荷沒了，cell單元就相當于“game over”了，不能再存儲數據。同時這種架構在今天看來有一個致命缺點：制程越先進，相鄰存儲單元格的電荷相互干擾也就越嚴重，壽命也更短。既然浮柵極架構存在這樣的缺點，更先進的ctf架構誕生了。

   v-nand 大的改進就是棄用傳統的浮柵極mosfet設計，改用電荷捕獲閃存（charge trap flash，簡稱ctf）設計。ctf技術與傳統浮柵極技術的區別在于它使用一層約100埃（angstrom）的極薄氮化硅薄膜來儲存電子（而非超過1000埃的傳統浮動閘極儲存層），從兩層氧化層間的絕緣氮化硅層就可以捕獲電荷。在ctf架構中，數據被臨時存放在閃存非傳導層的一個由氮化硅組成的“單元格”中，實現了更高的穩定性和對儲存流更好的控制。怎么理解呢？簡單地說：既然浮柵極由于絕緣導致相鄰單元格容易互相干擾，那么就采用隔離措施——用絕緣的氮化硅薄膜充當電子的隔離層，將電子“關禁閉”而防止互相干擾，等需要讀取時再“解禁”。

    這種隔離方法 大的優點是可以更大程度地降低存儲單元格間電荷干擾，從而大大提升芯片的寫入速度、增加芯片的p/e擦寫次數：目前的19/20nm工藝mlc閃存的擦寫次數普遍是3000次，三星的v-nand閃存可達35000次、足足提升了十倍，而寫入速度可以提高兩倍。

    與使用傳統浮動柵結構的組件相比，ctf技術另一個優點就是結構更為簡單。ctf架構僅由控制柵組成， ctf控制柵的高度只有傳統浮柵極控制柵高度的1/5。這是什么一個概念呢？就是每個ctf cell單元的個頭比傳統的傳統浮柵極cell單元“矮”，可大大提升芯片的存儲密度。值得注意的是，為了 大限度地提高了存儲單元的密度，三星在v-nand中的 ctf結構從傳統的單層ctf結構改良升級為3d立體結構，長方形的控制柵被改為像水管一樣中空的圓柱體，因而可以 大化的利用空間——在容積有限的空間里，圓柱體占有的空間要少于長方立柱。

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