三星与东芝这两家闪存制造商长期统治着快速增长的NAND闪存市场。其中三星属于最大的玩家，不断采用先进工艺尺寸，以维持竞争优势。本期设计揭密将主要对这两家公司的最新闪存进行比较，同时也兼顾与Hynix、美光和英特尔等公司的比照。 
    从历史来看，三星将研发重点集中在了单层单元(SLC)上。SLC架构中每个闪存单元只能存储1个比特的信息。而东芝在转向先进工艺技术方面同样积极，不过其竞争优势在于多层单元(MLC)NAND闪存方面的设计经验和能力。MLC闪存在每个存储单元存储2个比特的信息，使得东芝可在给定面积的硅片上存储更多的比特信息，并在存储器尺寸既定的情况下降低生产成本。因此，尽管东芝在工艺技术上可能落后于三星，但在裸片密度上仍是领跑者。 
东芝的MLC闪存已经历经数代，其中包括新近发布的采用70nm工艺的8Gb闪存。2005年，东芝曾采用90nm技术与三星的73nm技术展开肉搏。东芝90nm MLC闪存的比特密度为29Mb/mm2，远远高于三星73nm闪存的25.8Mb/mm2的比特密度。 
    在存储密度固定时，东芝甚至拥有比三星更小的裸片尺寸。例如，东芝90nm工艺生产的4Gb NAND闪存的裸片尺寸为138mmsup>2，与之相比，三星73nm工艺生产的4Gb NAND闪存尺寸则为156mmsup>2。这使得东芝在成本方面更具竞争力。在用于文件存储方面，NAND闪存不可避免地面临价格战，我们也常常听到，只有价格领导者才会赢得iPod设计中标。 
    虽然MLC在某些方面获得相当的认可，但如今对闪存芯片的狂热需求模糊了业界的视线。存储卡制造商需要价格低廉的芯片，但他们也需要稳定的供货。正是基于这个原因，据报道，去年Kingston已就购买SLC芯片作为第二货源与三星进行了商谈。他们商讨该协议时，全然不顾MLC方案的成本比SLC要低30%。 
    长期以来，三星都在鼓吹SLC而非MLC型NAND闪存，不过2004年和2005年该公司提交给国际固态电路大会(ISSCC)上提交的MLC技术论文，标志着该公司的观点发生了变化。虽然在三星的网站上仍旧没有任何有关MLC闪存的营销信息，但该公司的确已生产出了4Gb MLC NAND闪存芯片。虽然我们已对该芯片的样品进行了分析，但要在市场中找到其样品仍旧非常困难。其裸片尺寸是156mm2，同东芝采用90nm工艺的MLC型4Gb NAND闪存相比，还是大了18mm2，因此要能与东芝相匹敌，三星在其下一代NAND MLC技术上还需要改进。 
    除了三星，Hynix等其他存储器制造商也在向MLC闪存迈进。虽然东芝凭借多年的技术积累而在MLC技术上占据优势，但英特尔与美光科技的合资企业IM Flash也有能力结合英特尔MLC技术与美光的NAND闪存，从而在MLC型NAND闪存领域迅猛发展。 
    MLC闪存技术并非没有不足，实际上，在采用先进工艺生产MLC闪存方面困难重重。随着闪存技术的演进，在浮动栅(floating gate)中存储的电荷总量减少了，使得检测存储的信息变得更加困难，尤其是对MLC芯片而言，它需要识别四个电压值，而非两个。尽管如此，据报道，东芝在70nm工艺中能够保证采用与90nm技术相同的代码纠错方案。这显示该公司并没有放慢MLC技术缩放的步伐，最少是就现在而言。 
    此外，与SLC闪存相比，MLC闪存在可靠性方面存在不足。虽然对于消费者而言，可靠性不是他们关注的核心问题，但在其它消费市场却显然是一个弊端。　　 
    三星正准备推出采用65nm工艺的4Gb SLC NAND闪存，其尺寸比采用73nm工艺的器件稍为紧凑。由此引发的问题是：在工艺缩放方面是否已经无计可施了？　　　 
如果实际情况真的如此，那么情况显得对东芝更为有利，因为目前它已经生产出70nm工艺的MLC闪存。作为权宜之计，三星转向65nm工艺的芯片或许能够立马同东芝的90nm MLC竞争。但是东芝的70nm工艺8Gb MLC技术已取得重大成就，实现了56.5Mb/mm2的比特密度，比三星65nm工艺31.3Mb/mm2的额定比特密度要高出80%。一些并非出自东芝公司的报告暗示，该公司将会跨过65nm工艺，直接转到50-60nm线宽的16Gb闪存。当然，在成功实现低于65nm线宽的工艺，仍有一些技术障碍有待克服。