Kas yra V-NAND?

V-NAND reiškia vertikalią NAND ir reiškia „flash“ architektūrą, naudojamą „flash“ atmintyje. Tai palyginti neseniai sukurta koncepcija, kuri komercinėje gamyboje pradėta naudoti tik nuo 2013 m., kai „Samsung“ sukūrė pirmąjį gaminį su juo.

Vertikalus NAND taip pat gali būti vadinamas 3D NAND ir turi atminties krūvas su vertikaliai sukrautomis ląstelėmis. Tai leidžia konkrečiam lusto dydžiui turėti didesnį bitų tankį nei kitu atveju. Tai skiriasi nuo 2D NAND – tradicinės versijos, kai atminties ląstelės valdomos dvimatėje matricoje.

3D saugyklos pranašumai yra gana aiškūs – daugiau saugyklos vietos tame pačiame plote, panašiai kaip daugiaaukščiame pastate gali būti daugiau biuro patalpų nei vieno aukšto pastate identiško dydžio sklype. Be to, dėl labai plonų silicio lustų, kelių sluoksnių sudėjimas vieną ant kito nesukelia jokių ypatingų aukščio problemų.

V-NAND pagrindai

Be savo struktūros ir 3D formos, V-NAND labai nesiskiria nuo įprasto NAND. Iš esmės tai yra loginiai vartai, veikiantys su dviem ( o kartais ir daugiau ) įėjimais ir vienu išėjimu. Keli NAND vartai yra išdėstyti tam tikrais būdais, kad pasiektų savo tikslą. NAND iš pradžių buvo sukurtas devintajame dešimtmetyje ir vis dar yra populiariausias „flash“ atminties elementų tipas rinkoje. Pagrindinis jos konkurentas yra NOR vartai. Nors jų struktūra panaši, NOR ir NAND ląstelės veikia skirtingai. Jie naudoja skirtingą logiką, kad sukurtų išvestis iš jiems pateiktų įėjimų. NOR blykstės grandinės išdėstymas turi tam tikrų privalumų ir trūkumų, todėl galima naudoti kitus atvejus.

Įvestis į NAND vartus visada yra 0 arba 1, ir visada yra bent 2. Komerciniu požiūriu galite rasti iki 8 įėjimų į vieną vartą, bet du yra standartas. Šios dvi įvestys tikrinamos pagal vartų tiesos lentelę ir pagal jas generuojama išvestis. NAND vartų atveju rezultatas ( vėlgi 0 arba 1 ) nustatomas pagal tai, kiek įėjimų yra 1.

Jei visi įėjimai yra 1, tada NAND vartai grąžina 0 kaip savo išvestį. Jei vienas ar daugiau įėjimų yra 0, išvestis yra 1, nesvarbu. Tai yra tiesioginė NOR logikos priešingybė. Ten, jei visi įėjimai yra 0, vartai grąžina 1. Nesvarbu, kas, jei bet kuris įėjimas yra 1, išėjimas yra 0.

Pažangiausias V-NAND

Šiuo metu ši technologija yra 8-osios kartos. 2022 m. lapkričio mėn. našiausia vertikalios NAND blykstės versija yra „Samsung“ 1 terbito trijų lygių elementas V-NAND. Jame yra didžiausias bitų tankis ir didžiausia atminties talpa iš bet kurio V-NAND iki šiol. Tiesioginis šios naujausios kartos „Flash“ atminties elementų diegimo rezultatas, naujos kartos serverių sistemos ( jų pagrindinis naudojimas ) turės prieigą prie daugiau saugyklos su mažesniu plotu.

Padidinus papildomus sluoksnius ant vienintelio sluoksnio, esančio 2D NAND, natūraliai padidėja talpa ir našumas. Darant prielaidą, kad tam tikroje 2D NAND srityje yra šimtas atminties langelių. Pavyzdžiui, V-NAND galėtų laikyti tris šimtus toje pačioje erdvėje, sudėjus tris sluoksnius vieną ant kito. Tačiau šiuolaikinis V-NAND naudoja šimtus sluoksnių, žymiai padidindamas atminties talpą. Žinoma, vis dar yra apribojimų, tačiau 3D NAND pasirodė esąs perspektyvi alternatyva senesnei 2D versijai. Išskyrus pirmiau minėtą Tb versiją, dauguma komercinių V-NAND lustų šiuo metu turi 256 Gb arba 512 Gb. Pati technologija juk dar palyginti nauja.

Išvada

„V-NAND“ yra „flash“ atminties technologija. Tai apima kelių NAND atminties diskų sudėjimą vertikaliai vienas ant kito su atitinkamu sluoksnių ryšiu. Tai leidžia padauginti „flash“ atminties talpą išlaikant tą patį plotą, neatliekant didelių mazgų patobulinimų. Statant štampelius vieną ant kito padidėja blykstės lusto aukštis. Tačiau kiekvienas štampas yra pakankamai plonas, kad bendras aukštis vis dar yra nereikšmingas, net jei yra šimtai sluoksnių.

Šis reikšmingas saugojimo tankio padidėjimas puikiai tinka saugojimo talpai. Tačiau ypač hiperskaliarams tankio padidėjimas suteikia specifinės naudos. Sumažinus reikalingų serverių stelažų skaičių ir padidinus saugyklos talpą, sumažės bendras energijos suvartojimas. Dėl V-NAND talpos pranašumo prieš įprastą NAND atmintį NAND buvo visiškai pakeistas.