Quest-ce que le Flash NAND 3D ?

La mémoire flash NAND est la technologie utilisée pour stocker des données dans tous les produits de mémoire flash, tels que les SSD. De nombreux produits flash NAND modernes sont annoncés comme flash NAND 3D ou V-NAND. Ce type de mémoire empile les cellules mémoire verticalement dans la puce flash, mais qu'est-ce que cela signifie et pourquoi est-ce mieux ?

Astuce : le flash NAND 3D est un concept différent de MLC, TLC et QLC. 3D NAND fait référence à la structure d'empilement physique des cellules de mémoire verticalement et horizontalement. MLC, ou cellule à plusieurs niveaux, ainsi que les cellules à triple et à quatre niveaux, font référence au nombre de bits de données qu'une seule cellule peut stocker, ce qui augmente le nombre de niveaux d'énergie distincts.

Qu'est-ce que le flash NAND ?

La mémoire flash NAND est un type de mémoire flash basé sur la porte logique NAND. Une porte NAND n'est fausse que si toutes ses entrées sont vraies, NAND signifiant "Pas ET".

La mémoire flash est construite sur un principe relativement simple. Il y a deux câbles d'alimentation, une source et un drain. Entre eux se trouve une grille flottante et une grille de contrôle, le tout placé sur un substrat de silicium. Le flash NAND relie un certain nombre de cellules les unes après les autres en série mais suit le même principe. Pour régler la cellule NAND sur un binaire 1, un courant électrique est appliqué à la grille flottante où il est piégé par l'isolant en oxyde de silicium. Pour décharger la cellule, plus de changement est appliqué, jusqu'à ce qu'il atteigne un seuil où il peut sauter à l'égout.

Une cellule NAND est lue en appliquant une charge électrique à la grille de commande. La présence d'une charge électrique dans la grille flottante augmente la quantité de tension qui doit être appliquée à la grille de commande pour la rendre conductrice. Si seulement une petite quantité de tension est nécessaire pour conduire l'électricité à travers la grille de contrôle, alors la valeur de mémoire est 0, si plus de tension est requise, la valeur de mémoire est 1.

Augmentation de la capacité de mémoire

Historiquement, la capacité de la mémoire flash a été augmentée en développant de nouvelles façons de réduire la taille des composants et de les rapprocher les uns des autres. Cela vous permet essentiellement de regrouper les cellules flash plus près les unes des autres. Malheureusement, il y a une limite à la taille de ces cellules mémoire avant que la charge électrique utilisée pour les faire fonctionner puisse sauter d'une cellule à l'autre et rendre le tout inutile.

Pour contourner ce problème, la forme du substrat de silicium sur lequel sont placées les cellules mémoire a été modifiée. En transformant le substrat en formes cylindriques, chacune pouvant comporter plusieurs cellules mémoire, puis en plaçant ces cylindres verticalement les uns à côté des autres, la surface des cellules mémoire peut être considérablement augmentée. Avec une surface accrue, davantage de cellules de mémoire peuvent être placées dans le même volume, ce qui permet d'augmenter considérablement la capacité de mémoire pour une puce flash NAND de la même taille.

Pourquoi la 3D NAND est-elle meilleure ?

La NAND 3D a non seulement une densité de mémoire plus élevée, mais la méthode de production requise pour créer la structure est en fait plus facile à créer qu'avec la disposition NAND traditionnelle. Cela signifie que la 3D NAND a à la fois une plus grande capacité et un coût réduit.

De plus, la mémoire NAND 3D est également deux fois plus rapide en lecture et en écriture que la mémoire flash NAND traditionnelle. Il a également jusqu'à dix fois la longévité et consomme environ la moitié de l'énergie.