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2020 年 4 月 13 日，武汉解封后第 6 天，国家存储器基地支撑单位长江存储科技有限责任公司宣布其 128 层 QLC 3D NAND 闪存（X2-6070）研发成功，并已在多家控制器厂商 SSD 等终端存储产品上通过验证。
长江存储 X2-6070 128L QLC 1.33Tb 3D NAND
作为业内首款 128 层 QLC 规格的 3D NAND 闪存，长江存储 X2-6070 拥有业内已知型号产品中最高单位面积存储密度，最高 I/O 传输速度和最高单颗 NAND 闪存芯片容量。此次同时发布的还有 128 层 512Gb TLC（3 bit/cell）规格闪存芯片（X2-9060），以满足不同应用场景的需求。
这是长江存储三年发起的三大战役的终极战。2018 年 32 层 3D NAND 闪存成功进入市场，实现中国 3D NAND 产品零的突破；2019 年 9 月 64 层 3D NAND 闪存成功突破，标志着长江存储实现自主创新，走出了一条高端芯片设计制造之路；2020 年 4 月，128 层 3D NAND 成功发布，标志着长江存储朝世界第一梯队迈进。
长江存储市场与销售高级副总裁龚翊（Grace）表示，作为闪存行业的新人，长江存储用短短 3 年时间实现了从 32 层到 64 层再到 128 层的跨越。这既是数千长存人汗水的凝聚，也是全球产业链上下游通力协作的成果。随着 Xtacking® 2.0 时代的到来，长江存储有决心，有实力，有能力开创一个崭新的商业生态，让我们的合作伙伴可以充分发挥他们自身优势，达到互利共赢。
Xtacking 2.0：进一步释放潜能
在 2018 年 8 月 7 日，长江存储对外发布了其突破性 3D NAND 架构 Xtacking。Xtacking 为 3D NAND 闪存带来前所未有的高性能，更高的存储密度，以及更短的上市周期。
Xtacking 架构可在一片晶圆上独立加工负责数据 I/O 及记忆单元操作的外围电路，有利于选择合适的先进逻辑工艺，以让 NAND 获取更高的 I/O 接口速度及更多的操作功能。存储单元同样也将在另一片晶圆上被独立加工。当两片晶圆各自完工后，创新的 Xtacking 技术只需一个步骤就可通过数十亿根金属 VIA（Vertical Interconnect Accesses，垂直互联通道）将二者键合接通电路，而且只增加了有限的成本。
其次，传统的 3D NAND 架构中，外围电路约占芯片面积的 20~30%，降低了芯片的存储密度。随着 3D NAND 技术堆叠到 128 层甚至更高，外围电路可能会占到芯片整体面积的 50%以上。而长江存储的 Xtacking 技术将外围电路置于存储单元之上，从而实现比传统 3D NAND 更高的存储密度。
第三．Xtacking 技术充分利用存储单元和外围电路的独立加工优势，实现了并行的、模块化的产品设计及制造，产品开发时间可缩短三个月，生产周期可缩短 20%，从而大幅缩短 3D NAND 产品的上市时间。此外，这种模块化的方式也为引入 NAND 外围电路的创新功能以实现 NAND 闪存的定制化提供了可能。
而伴随着 128 层闪存的发布，长江存储已经将 Xtacking 升级到 2.0，进一步释放 3D NAND 闪存的潜力。
据了解，在 I/O 读写性能方面，128 层 QLC 3D NAND（X2-6070）及 128 层 512Gb TLC（X2-9060）均可在 1.2V Vccq 电压下实现 1.6Gbps（Gigabits/s 千兆位 / 秒）的数据传输速率，为当前业界最高。由于外围电路和存储单元分别采用独立的制造工艺，CMOS 电路可选用更先进的制程，同时在芯片面积没有增加的前提下 Xtacking®2.0 还为 3D NAND 带来更佳的扩展性。未来，长江存储将与合作伙伴携手，构建定制化 NAND 商业生态，共同推动产业繁荣发展。
QLC：再攀高峰
由于闪存颗粒中存储密度存在差异，所以闪存又分为 SLC、MLC、TLC 和 QLC。
SLC = Single-Level Cell（单层存储单元），即 1bit/cell，速度快寿命最长，约 10 万次读写寿命，价格贵。
MLC = Multi-Level Cell（双层存储单元），即 2bit/cell，速度一般寿命一般，约 3000-10000 次读写寿命，价格一般。
TLC =Trinary-Level Cell（三层存储单元），即 3bit/cell，速度慢寿命最短，约 1000-3000 次读写寿命，价格便宜。
QLC =Quad-Level Cell（四层存储单元，即 4bits/cell，成本更低，容量更大，但寿命更短，理论可读写 1000 次。
如何理解 SLC、MLC、TLC 和 QLC，有存储专家曾以停车场为例说明。SLC 级停车场一次只能停一辆车，车辆来去方便自如，效率很高，也不容易出现错误，但使用效率不高，所以寿命长，成本相对较高；MLC 级停车场一次可以停放两辆车，就需要调度，速度就会稍慢，但空间使用率提高了，所以寿命也会变短一点；TLC 级停车场可以同时停放三辆车，车辆进出的调度也就更复杂，速度更慢，且容易出现错误，寿命更短；而 QLC 级停车场可以同时停放 4 辆车，车辆进出的调度也就更复杂，但成本降下来了，不过寿命也会相应减短。
但不管如何，每 Cell 单元存储数据越多，单位面积容量就越高，但同时导致不同电压状态越多，越难控制，所以导致颗粒稳定性越差，寿命低，所以说 SLC、MLC、TLC 和 QLC 各有利弊。
不过，QLC 是继 TLC 后 3D NAND 新的技术形态，具有大容量、高密度等特点，适合于读取密集型应用。128 层 QLC 3D NAND（X2-6070）闪存芯片拥有 128 层三维堆栈，共有超过 3665 亿个有效的电荷俘获型（Charge-Trap）存储单元 ，每个存储单元可存储 4 字位（bit）的数据。如果将记录数据的 0 或 1 比喻成人，一颗长江存储 128 层 QLC 芯片相当于提供 3,665 亿个房间，每个房间住 4 人，共可容纳约 14,660 亿人居住，也就是说可以住下 100 倍的地球人口。换算成字位，可提供 1.33Tb 的存储容量。
全球 128 层同布发布
国际五大存储大厂也相继发布了 128 层 3D NAND 的情况。
三星于 2019 年 6 月推出第六代 V-NAND 128 层 TLC 3D NAND，存储容量 256Gb，8 月实现量产，11 月将存储容量提高到单颗芯片 512Gb 水平。
SK 海力士于 2019 年 6 月 SK 海力士宣布推出业内首款 128 层 TLC 4D NAND Flash，具有超过 360 亿个 NAND 单元，每个 NAND 单元存储 3 位元，容量为 1Tb。11 月份向主要客户交付基于 128 层 1Tb 4D NAND 的工程样品，包括 1TB UFS 3.1、2TB 客户端 cSSD、16TB 企业级 eSSD，2020 下半年都将大规模量产出货。
美光于 2019 年 10 月宣布推出第四代 128 层 3D NAND，并实现量产，将在 2020 年第二季度开始出货， 预估 2021 年 3D NAND 将全面进入 128 层时代。
铠侠于 2020 年年 1 月 31 日发布 112 层 TLC 3D NAND，量产时间预计将在 2020 年下半年。
英特尔大连式厂将于 2020 年量产 144 层 QLC 3D NAND 产品。
长江存储的 128 层 3D NAND 闪存发布时间基本与国际厂商保持了同步。
长江存储通过对技术创新的持续投入，已成功研发 128 层两款产品，并确立了在存储行业的技术创新领导力。凭借 1.6Gb/s 高速读写性能和 1.33Tb 高容量，长江存储通过 X2-6070 再次向业界证明了 Xtacking®架构的前瞻性和成熟度，为今后 3D NAND 行业发展探索出一条切实可行的路径。
龚翊（Grace）强调，长江存储 128 层系列产品将会为合作伙伴带来更大的价值，具有广阔的市场应用前景。其中，128 层 QLC 版本将率先应用于消费级 SSD，并逐步进入企业级服务器、数据中心等领域，以满足未来 5G、AI 时代多元化数据存储需求。
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