Какво е 3D NAND Flash?

NAND флаш паметта е технологията, използвана за съхраняване на данни във всички продукти с флаш памет, като SSD. Много съвременни NAND флаш продукти се рекламират като 3D NAND флаш или V-NAND. Този тип памет подрежда клетките на паметта вертикално във флаш чипа, но какво означава това и защо е по-добре?

Съвет: 3D NAND флаш е различна концепция от MLC, TLC и QLC. 3D NAND се отнася до структурата на физически подреждащи се клетки на паметта вертикално и хоризонтално. MLC, или клетка на много нива, заедно с клетките на тройно и четиристепенно ниво се отнасят до броя битове данни, които една клетка може да съхранява, което увеличава броя на отделните енергийни нива.

Какво е NAND флаш?

NAND флаш паметта е вид флаш памет, базирана на логическата NAND порта. Портата NAND е фалшива само ако всички нейни входове са верни, като NAND означава „Не И“.

Флаш паметта е изградена на сравнително прост принцип. Има два захранващи кабела, източник и дренаж. Между тях има плаваща порта и контролна порта, всички поставени върху субстрат от силиций. NAND флаш свързва редица клетки една след друга последователно, но следва същия принцип. За да настроите NAND клетката на двоична 1, електрически ток се прилага към плаващата порта, където се улавя от изолацията от силициев оксид. За да се изхвърли клетката, се прилага още промяна, докато достигне праг, от който може да скочи към дренажа.

NAND клетка се чете чрез прилагане на електрически заряд към контролния порт. Наличието на електрически заряд в плаващата порта увеличава количеството напрежение, което трябва да бъде приложено към контролния порт, за да го накара да провежда. Ако е необходимо само малко напрежение за провеждане на електричество през контролния порт, тогава стойността на паметта е 0, ако е необходимо повече напрежение, стойността на паметта е 1.

Увеличаване на капацитета на паметта

В исторически план капацитетът на флаш паметта се е увеличил чрез разработване на нови начини за свиване на размера на компонентите и поставянето им по-близо един до друг. Това по същество ви позволява да опаковате флаш клетки по-близо една до друга. За съжаление има ограничение за това колко малки могат да бъдат направени тези клетки на паметта, преди електрическият заряд, използван за управлението им, да може да прескача от една клетка в друга и да направи цялото нещо безполезно.

За да се заобиколи това, формата на силициевия субстрат, върху който са поставени клетките на паметта, е променена. Чрез превръщането на субстрата в цилиндрични форми, всяка от които може да има множество клетки с памет, и след това поставянето на тези цилиндри вертикално един до друг, площта на повърхността на клетките с памет може да се увеличи значително. С увеличена повърхност, повече клетки памет могат да бъдат поставени в същия обем, което позволява значително увеличен капацитет на паметта за NAND флаш чип със същия размер.

Защо 3D NAND е по-добър?

3D NAND не само има по-висока плътност на паметта, но производственият метод, необходим за създаване на структурата, всъщност е по-лесен за създаване, отколкото при традиционното оформление на NAND. Това означава, че 3D NAND има както по-голям капацитет, така и намалена цена.

Освен това 3D NAND паметта е два пъти по-бърза както при скорост на четене, така и при запис от традиционната NAND флаш. Освен това има до десет пъти по-дълъг живот и консумира приблизително половината енергия.