Що таке 3D NAND Flash?

Флеш-пам’ять NAND – це технологія, яка використовується для зберігання даних у всіх продуктах флеш-пам’яті, наприклад SSD. Багато сучасних флеш-пам'яті NAND рекламуються як 3D-флеш-пам'ять NAND або V-NAND. Цей тип пам’яті розміщує осередки пам’яті вертикально у флеш-чіпі, але що це означає і чому краще?

Порада: 3D-флеш-пам’ять NAND – це відмінна концепція від MLC, TLC та QLC. 3D NAND відноситься до структури, що фізично складаються осередки пам’яті по вертикалі та горизонталі. MLC, або багаторівнева комірка, разом із комірками потрійного та чотирирівневого рівня відноситься до кількості бітів даних, які може зберігати одна клітинка, що збільшує кількість різних енергетичних рівнів.

Що таке NAND flash?

Флеш-пам'ять NAND — це тип флеш-пам'яті, заснований на логічних вентилях NAND. Вхідний елемент NAND є хибним лише в тому випадку, якщо всі його вхідні дані є істинними, а NAND означає «Не І».

Флеш-пам'ять побудована за відносно простим принципом. Є два кабелі живлення, джерело і стік. Між ними є плаваючий і контрольний затвор, розміщені на підкладці з кремнію. NAND-флеш-пам’ять з’єднує ряд комірок одна за одною послідовно, але дотримується того ж принципу. Щоб встановити комірку NAND на двійкову 1, електричний струм подається до плаваючого затвора, де він захоплюється ізоляцією з оксиду кремнію. Щоб розрядити комірку, вносяться додаткові зміни, поки вона не досягне порогу, звідки вона може стрибнути до стоку.

Комірка NAND зчитується шляхом подачі електричного заряду до керуючого затвора. Наявність електричного заряду в плаваючому затворі збільшує кількість напруги, яку необхідно подати на керуючий затвор, щоб він проводив. Якщо для проведення електрики через керуючий затвор необхідна лише невелика кількість напруги, то значення пам’яті дорівнює 0, якщо потрібна більша напруга, значення пам’яті дорівнює 1.

Збільшення ємності пам'яті

Історично ємність флеш-пам’яті була збільшена завдяки розробці нових способів зменшити розмір компонентів і розташувати їх ближче один до одного. Це, по суті, дозволяє упакувати флеш-елементи ближче один до одного. На жаль, існує межа того, наскільки малими можуть бути ці комірки пам’яті, перш ніж електричний заряд, який використовується для їх роботи, зможе перескочити з однієї клітинки на іншу і зробити все це марним.

Щоб обійти це, форму кремнієвої підкладки, на яку розміщені осередки пам’яті, було змінено. Зробивши підкладку циліндричною формою, кожна з яких може мати кілька комірок пам’яті, а потім розташувавши ці циліндри вертикально один біля одного, площа поверхні для осередків пам’яті може бути значно збільшена. Завдяки збільшеній площі поверхні більше осередків пам’яті можна розмістити в тому ж об’ємі, що дозволяє значно збільшити ємність пам’яті для флеш-чіпа NAND того ж розміру.

Чому 3D NAND краще?

3D NAND не тільки має вищу щільність пам’яті, але й спосіб виробництва, необхідний для створення структури, насправді легше створити, ніж із традиційним макетом NAND. Це означає, що 3D NAND має як більшу ємність, так і меншу вартість.

Крім того, пам’ять 3D NAND також вдвічі швидше як зі швидкістю читання, так і запису, ніж традиційна флеш-пам’ять NAND. Він також має до десяти разів більший термін служби та споживає приблизно половину енергії.