Що таке пам'ять і пам'ять 3D NAND?

Флеш-пам'ять (наприклад, SSD-накопичувачі) - це все для комп'ютерів у ці дні. І хоча цей процес не йде так швидко, як ми могли б сподіватися, що зберігання стає дешевшим і щільнішим весь час, поповнюючись вгору в ціні до звичайних обертових жорстких дисків. Найбільший крок вперед, коли пізніше був 3D NAND спалах, також відомий як вертикальний NAND або "V-NAND". Що це означає для вас? З точки зору неспеціаліста, дешевше і швидше зберігання і пам'ять. З точки зору не-мирянина, давайте подивимося.

Будівництво, не вихід

Уявіть собі частину флеш-пам'яті як багатоквартирний будинок: багато розділених областей, в яких люди повинні входити або виходити, витрачаючи різну кількість часу (у стані «1» для одного біта даних, у цій метафорі) або (стан "0") своїх будинків. Тепер, найцінніший ресурс, який ви маєте, якщо ви будуєте новий житловий будинок - це нерухомість, яку ви хочете побудувати. Ігноруючи мирські перешкоди, такі як техніка та бюджет, ваша мета полягає в тому, щоб зробити максимальну кількість людей можливим у встановленому районі землі.

Сто років тому очевидна відповідь на цю проблему полягала б у тому, щоб розділити квартири якнайменше на внутрішній стороні будівлі, максимізуючи кількість людей, які можна помістити в одну історію. Тепер з появою сталевих будівель і швидких, безпечних ліфтів, ми можемо побудувати вгору до наших нових матеріалів. Ми можемо додати стільки історій до будівлі, як ми можемо фізично керувати, дозволяючи десять, двадцять, або п'ятдесят разів більше людей жити на тій же кількості землі, яка раніше була настільки обмеженою.

Так це з 2D і 3D NAND. Оскільки ми говоримо про біти, а не про людей, компанії вже наполегливо працювали над тим, щоб втиснути якомога більше даних в площини X і Y напівпровідникових компонентів, і тепер вони будують вертикально від плати. Є ще фізичні обмеження, звичайно - DIMM оперативної пам'яті, що є товщиною трьох дюймів, не дуже корисний, навіть якщо ви можете розмістити десять терабайт даних. Але нові технології виготовлення чіпів і пам'яті дозволяють мікроскопічно шарувати архітектуру NAND, дуже схожу на багатоповерховий житловий будинок. Ці технології накладення та виготовлення роблять вертикальну пам'ять, яка є більш щільною, швидшою та ефективнішою, ніж інстальовані на дюйм у порівнянні зі старим обладнанням.

Більше бітів для вашого баку

За допомогою цього нового шаруватого стилю виготовлення пам'яті все більше і більше даних можна забивати в ту ж саму кількість фізичного простору. Не тільки це, але й технології мініатюризації, які до цих пір застосовуються до більш звичайних оперативних пам'яті та флеш-пам'яті, також "укладаються", надаючи більше переваг, чим більше шарів ви можете помістити на модуль пам'яті. А оскільки фізичний простір для всього цього матеріалу стає меншим і меншим, то затримка, споживання електроенергії, швидкість читання та запису також скорочуються швидше. Досягнення, подібні до каналових отворів, дозволяють навіть швидше переносити дані вгору і вниз по шарах напівпровідників - подібно до крихітних ліфтів у нашій оригінальній метафорі багатоквартирного будинку.

Вертикальна технологія NAND є корисною для всіх секторів ринку флеш-пам'яті, але, як очікується, індустріальні інтереси бачать найкращі прибутки. Неймовірно складні процеси виготовлення дозволяють використовувати надщільні блоки оперативної пам'яті та сховища, які є занадто дорогими для стандартної побутової електроніки, але все ще дозволяють повернути інвестиції для центрів обробки даних та потужних робочих станцій.

Незважаючи на це, 3D NAND вже просунувся на споживчий ринок, а переваги чистого зберігання даних у твердотільних накопичувачах є драматичними. Це, як кажуть, не зовсім так революційно, як може здатися спочатку: завдяки постійно зростаючому попиту на флеш-пам'ять серед виробників електроніки, клієнтів корпоративних даних та постійних споживачів, як ви та я, в даний час у світі бракує флеш-пам'ять на всіх рівнях. Отже, витрати залишаються досить високими.

Не зовсім готова до прайм-тайм

Між підвищеним попитом на всіх ринках і витратами на постійне вдосконалення і модернізацію центрів виробництва, щоб зробити більш просунуті компоненти, ціна і доступність як стандартної пам'яті ПК, так і SSD-сховища, здається, є багаторічною. Хоча нові чіпи 3D NAND доступні, і вони швидше і ефективніше, ми не бачимо падіння цін і швидкого збільшення потужності, що такі великі кроки можуть запропонувати самі по собі. Мрія про наповнення вашого ігрового комп'ютера десятками терабайт надшвидкої флеш-пам'яті та сховища на дешевих місцях все ще далеко.

Але ефект нової техніки і технології є більш-менш неминучим. Наближається бум у флеш-пам'яті та накопичувачі, оскільки все більше постачальників перемикаються та покращують свої можливості виготовлення напівпровідникових виробів. Це може зайняти ще кілька років - і ще кілька доларів - ніж ми сподівалися.

Джерело зображення: Flickr / Kent Wang, Flickr / VirtualWolf, Amazon, Intel