Che cosè 3D NAND Flash?

La memoria flash NAND è la tecnologia utilizzata per archiviare i dati in tutti i prodotti di memoria flash, come gli SSD. Molti prodotti flash NAND moderni sono pubblicizzati come flash NAND 3D o V-NAND. Questo tipo di memoria impila verticalmente le celle di memoria nel chip flash, ma cosa significa e perché è meglio?

Suggerimento: il flash NAND 3D è un concetto diverso da MLC, TLC e QLC. 3D NAND si riferisce alla struttura di impilare fisicamente le celle di memoria verticalmente e orizzontalmente. MLC, o cella multilivello, insieme alle celle a triplo e quadruplo livello si riferiscono al numero di bit di dati che una singola cella può memorizzare, aumentando il numero di livelli di energia distinti.

Cos'è il flash NAND?

La memoria flash NAND è un tipo di memoria flash basata sulla porta NAND logica. Una porta NAND è falsa solo se tutti i suoi input sono veri, con NAND che sta per "Not AND".

La memoria flash è costruita su un principio relativamente semplice. Ci sono due cavi di alimentazione, una sorgente e uno scarico. Tra di loro c'è un gate flottante e un gate di controllo, tutti posti su un substrato di silicio. Il flash NAND collega un numero di celle insieme una dopo l'altra in serie ma segue lo stesso principio. Per impostare la cella NAND su un 1 binario, viene applicata una corrente elettrica al gate flottante dove viene intrappolata dall'isolamento in ossido di silicio. Per scaricare la cella, viene applicato più cambiamento, fino a raggiungere una soglia in cui può saltare allo scarico.

Una cella NAND viene letta applicando una carica elettrica al gate di controllo. La presenza di una carica elettrica nel gate flottante aumenta la quantità di tensione che deve essere applicata al gate di controllo per farlo condurre. Se è necessaria solo una piccola quantità di tensione per condurre elettricità attraverso il gate di controllo, il valore della memoria è 0, se è richiesta più tensione, il valore della memoria è 1.

Aumentare la capacità di memoria

Storicamente la capacità della memoria flash è stata aumentata sviluppando nuovi modi per ridurre le dimensioni dei componenti e posizionarli più vicini tra loro. Ciò essenzialmente consente di imballare le celle flash più vicine tra loro. Sfortunatamente, c'è un limite a quanto piccole possono essere fatte queste celle di memoria prima che la carica elettrica usata per azionarle possa saltare da una cella all'altra e rendere il tutto inutile.

Per ovviare a questo problema, è stata modificata la forma del substrato di silicio su cui sono posizionate le celle di memoria. Trasformando il substrato in forme cilindriche, ognuna delle quali può avere più celle di memoria, e quindi posizionando questi cilindri verticalmente uno accanto all'altro, l'area superficiale per le celle di memoria può essere enormemente aumentata. Con una superficie maggiore, più celle di memoria possono essere collocate nello stesso volume consentendo una capacità di memoria significativamente maggiore per un chip flash NAND della stessa dimensione.

Perché la NAND 3D è migliore?

3D NAND non solo ha una densità di memoria più elevata, ma il metodo di produzione richiesto per creare la struttura è in realtà più facile da creare rispetto al layout NAND tradizionale. Ciò significa che 3D NAND ha sia una capacità maggiore che un costo ridotto.

Oltre a questa memoria 3D NAND è anche due volte più veloce sia in lettura che in scrittura rispetto al tradizionale flash NAND. Ha anche fino a dieci volte la longevità e consuma circa la metà della potenza.