Τι είναι το 3D NAND Flash;

Η μνήμη flash NAND είναι η τεχνολογία που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση δεδομένων σε όλα τα προϊόντα μνήμης flash, όπως οι SSD. Πολλά σύγχρονα προϊόντα NAND flash διαφημίζονται ως 3D NAND flash ή V-NAND. Αυτός ο τύπος μνήμης στοιβάζει τα κελιά μνήμης κάθετα στο τσιπ flash, αλλά τι σημαίνει αυτό και γιατί είναι καλύτερο;

Συμβουλή: Το φλας 3D NAND είναι μια διαφορετική έννοια από το MLC, το TLC και το QLC. Το 3D NAND αναφέρεται στη δομή της φυσικής στοίβαξης των κελιών μνήμης κάθετα και οριζόντια. Το MLC, ή το κελί πολλαπλών επιπέδων, μαζί με τα κελιά τριπλού και τετραπλού επιπέδου αναφέρονται στον αριθμό των bit δεδομένων που μπορεί να αποθηκεύσει ένα μεμονωμένο κελί, γεγονός που αυξάνει τον αριθμό των διακριτών επιπέδων ενέργειας.

Τι είναι το NAND flash;

Το NAND flash είναι ένας τύπος μνήμης flash που βασίζεται στη λογική πύλη NAND. Μια πύλη NAND είναι ψευδής μόνο εάν όλες οι εισροές της είναι αληθείς, με το NAND να σημαίνει "Όχι ΚΑΙ".

Η μνήμη flash είναι χτισμένη σε μια σχετικά απλή αρχή. Υπάρχουν δύο καλώδια ρεύματος, μια πηγή και μια αποστράγγιση. Ανάμεσά τους υπάρχει μια πλωτή πύλη και μια πύλη ελέγχου, όλα τοποθετημένα σε ένα υπόστρωμα από πυρίτιο. Το NAND flash συνδέει έναν αριθμό κελιών το ένα μετά το άλλο σε σειρά αλλά ακολουθεί την ίδια αρχή. Για να ρυθμίσετε το κελί NAND σε δυαδικό 1, εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα στην αιωρούμενη πύλη όπου παγιδεύεται από τη μόνωση οξειδίου του πυριτίου. Για να εκφορτιστεί το κελί, εφαρμόζεται περισσότερη αλλαγή, μέχρι να φτάσει σε ένα όριο όπου μπορεί να μεταπηδήσει στην αποχέτευση.

Ένα κελί NAND διαβάζεται εφαρμόζοντας ηλεκτρικό φορτίο στην πύλη ελέγχου. Η παρουσία ηλεκτρικού φορτίου στην αιωρούμενη πύλη αυξάνει την ποσότητα τάσης που πρέπει να εφαρμοστεί στην πύλη ελέγχου για να γίνει αγώγιμη. Εάν απαιτείται μόνο μια μικρή ποσότητα τάσης για τη διοχέτευση του ηλεκτρισμού μέσω της πύλης ελέγχου, τότε η τιμή μνήμης είναι 0, εάν απαιτείται περισσότερη τάση, η τιμή μνήμης είναι 1.

Αύξηση χωρητικότητας μνήμης

Ιστορικά η χωρητικότητα της μνήμης flash έχει αυξηθεί με την ανάπτυξη νέων τρόπων συρρίκνωσης του μεγέθους των εξαρτημάτων και τοποθέτησης τους πιο κοντά μεταξύ τους. Αυτό ουσιαστικά σας επιτρέπει να συσκευάζετε κελιά flash πιο κοντά μεταξύ τους. Δυστυχώς, υπάρχει ένα όριο στο πόσο μικρά μπορούν να γίνουν αυτά τα κύτταρα μνήμης προτού το ηλεκτρικό φορτίο που χρησιμοποιείται για τη λειτουργία τους είναι σε θέση να μεταπηδήσει από τη μια κυψέλη στην άλλη και να καταστήσει το όλο άχρηστο.

Για να ξεπεραστεί αυτό, άλλαξε το σχήμα του υποστρώματος πυριτίου στο οποίο είναι τοποθετημένα τα κύτταρα μνήμης. Κάνοντας το υπόστρωμα σε κυλινδρικά σχήματα, καθένα από τα οποία μπορεί να έχει πολλαπλές κυψέλες μνήμης, και στη συνέχεια τοποθετώντας αυτούς τους κυλίνδρους κάθετα ο ένας δίπλα στον άλλο, η επιφάνεια για τα κύτταρα μνήμης μπορεί να αυξηθεί μαζικά. Με αυξημένη επιφάνεια, περισσότερα κελιά μνήμης μπορούν να τοποθετηθούν στον ίδιο όγκο επιτρέποντας σημαντικά αυξημένη χωρητικότητα μνήμης για ένα τσιπ NAND flash ίδιου μεγέθους.

Γιατί το 3D NAND είναι καλύτερο;

Το 3D NAND όχι μόνο έχει μεγαλύτερη πυκνότητα μνήμης, αλλά η μέθοδος παραγωγής που απαιτείται για τη δημιουργία της δομής είναι στην πραγματικότητα πιο εύκολη στη δημιουργία παρά με την παραδοσιακή διάταξη NAND. Αυτό σημαίνει ότι το 3D NAND έχει τόσο μεγαλύτερη χωρητικότητα όσο και μειωμένο κόστος.

Επιπλέον, αυτή η μνήμη 3D NAND είναι επίσης δύο φορές πιο γρήγορη και στις ταχύτητες ανάγνωσης και εγγραφής από το παραδοσιακό φλας NAND. Έχει επίσης έως και δέκα φορές μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και καταναλώνει περίπου τη μισή ισχύ.