Что такое память и хранилище 3D NAND?

В настоящее время флэш-память (например, SSD) «предпочитается» многими персональными компьютерами. И хотя обработка происходит не так быстро, как ожидалось, эта память становится дешевле и более доступной, увеличивая свою ценность по сравнению с обычными вращающимися жесткими дисками. Самым большим прорывом за последнее время стала технология микросхем памяти 3D NAND, также известная как вертикальная NAND или «V-NAND». Что это значит для тебя? С точки зрения непрофессионала, память 3D NAND быстрее и дешевле. Итак, говоря специальным языком, что такое память 3D NAND? Давайте посмотрим.

Стройте память вертикально

Представьте себе кусок флэш-памяти в виде многоквартирного дома: разделенного на зоны, куда людям нужно войти или выйти, время входа (в этой метафоре биту данных присвоено состояние «1») или выхода (состояние «0»). отличается. Итак, самый важный ресурс, если вы хотите построить многоквартирный дом, — это земля. Итак, если оставить в стороне технические и бюджетные ограничения, ваша цель — привлечь в эту зону максимально возможное количество людей.

с

100 лет назад очевидным ответом на эту проблему было разделение жилого дома на минимально возможные части, чтобы максимально увеличить количество людей, помещающихся в каждой части. Теперь, с появлением стальных зданий и быстрых и безопасных лифтов, строители могут в полной мере использовать эти новые материалы. Здания были построены с большим количеством этажей, что позволило количеству людей, живущих на одной и той же площади, увеличиться в десять, двадцать или пятьдесят раз больше, чем раньше.

2D и 3D NAND — это здания, о которых мы говорили выше, только они биты, а не люди. Компании усердно работали над тем, чтобы разместить как можно больше данных в плоскостях X и Y полупроводниковых устройств, и теперь они создают печатные платы вертикально. Однако ограничения по-прежнему существуют, поскольку модуль RAM DIMM толщиной 3 дюйма нельзя использовать слишком много, даже если в него можно поместить 10 терабайт данных. Но новые технологии производства чипов и памяти позволяют создавать микроскопические слои архитектуры NAND, как в высотном здании. Эти методы многоуровневого хранения делают вертикальное хранилище сложнее, быстрее и эффективнее, чем устаревшее оборудование.

Храните больше битов

Благодаря этому новому типу создания многоуровневой памяти все больше и больше данных можно разместить в одном и том же физическом пространстве. Мало того, эти методы миниатюризации все еще применяются к обычной оперативной памяти и стековой флэш-памяти, обеспечивая больше преимуществ при размещении нескольких слоев в модуле памяти. Поскольку физическое пространство памяти становится меньше, задержка и энергопотребление также быстро уменьшаются, увеличивая скорость чтения и записи. Такие достижения, как отверстия в каналах, позволяют передавать данные вверх или вниз по полупроводниковым слоям еще быстрее — как мини-лифты в ранней метафоре многоквартирных домов.

Технология вертикальной NAND приносит пользу всем сегментам рынка флэш-памяти, особенно технологическому сектору. Поскольку процесс производства сверхтолстых блоков памяти и ОЗУ настолько сложен, их стоимость очень высока, и они часто не используются в стандартных устройствах бытовой электроники, но центры обработки данных и другие мощные рабочие станции по-прежнему выгодны для использования. .

Несмотря на это, технология 3D NAND вышла на потребительский рынок, и преимущества чистого хранения данных на твердотельных накопителях огромны. При этом это не так революционно, как кажется, учитывая растущий спрос на флэш-память среди производителей электроники, корпоративных клиентов и обычных потребителей. Потому что стоимость все еще довольно высока.

Не готов к основным потребностям

В то время как спрос на всех рынках растет, затраты улучшаются, а производственные центры модернизируются для создания более совершенных компонентов, цена и доступность как оперативной памяти, так и стандартных твердотельных накопителей, похоже, остаются «застойными» в течение многих лет. Несмотря на то, что доступны новые чипы 3D NAND, более быстрые и эффективные, цены не снижаются, а быстрое увеличение емкости является лишь теоретическим. Мечта напичкать свой игровой компьютер десятками терабайт дешевой сверхбыстрой флэш-памяти пока еще весьма далека.

Но «эффект осмоса» новых методов и технологий неизбежен. Наступает бум памяти и флэш-накопителей, поскольку все больше и больше поставщиков переходят на улучшение возможностей трехмерного производства полупроводников. Этот процесс может занять всего несколько лет и, конечно, еще несколько долларов, давайте подождем и посмотрим!