ذاكرة فلاش NAND هي التقنية المستخدمة لتخزين البيانات في جميع منتجات ذاكرة الفلاش ، مثل محركات أقراص الحالة الصلبة. يتم الإعلان عن العديد من منتجات فلاش NAND الحديثة على أنها فلاش NAND ثلاثي الأبعاد أو V-NAND. هذا النوع من الذاكرة يكدس خلايا الذاكرة عموديًا في شريحة الفلاش ، لكن ماذا يعني ذلك ولماذا هو أفضل؟
نصيحة: يعد 3D NAND flash مفهومًا مختلفًا عن MLC و TLC و QLC. يشير 3D NAND إلى بنية تكديس خلايا الذاكرة فعليًا رأسياً وأفقياً. تشير MLC ، أو الخلية متعددة المستويات ، جنبًا إلى جنب مع الخلايا ثلاثية ورباعية المستوى إلى عدد بتات البيانات التي يمكن لخلية واحدة تخزينها مما يزيد من عدد مستويات الطاقة المميزة.
ما هو فلاش NAND؟
فلاش NAND هو نوع من ذاكرة الفلاش يعتمد على بوابة NAND المنطقية. بوابة NAND خاطئة فقط ، إذا كانت جميع مدخلاتها صحيحة ، حيث تشير NAND إلى "ليس و".
ذاكرة الفلاش مبنية على مبدأ بسيط نسبيًا. هناك نوعان من كابلات الطاقة ، ومصدر ، ومصرف. بينهما بوابة عائمة وبوابة تحكم ، وكلها موضوعة على ركيزة من السيليكون. يربط فلاش NAND عددًا من الخلايا معًا واحدة تلو الأخرى في سلسلة ولكنها تتبع نفس المبدأ. لضبط خلية NAND على رقم ثنائي 1 ، يتم تطبيق تيار كهربائي على البوابة العائمة حيث يتم احتجازها بواسطة عزل أكسيد السيليكون. لتفريغ الخلية ، يتم تطبيق المزيد من التغيير ، حتى تصل إلى عتبة حيث يمكنها القفز إلى الصرف.
تتم قراءة خلية NAND عن طريق تطبيق شحنة كهربائية على بوابة التحكم. يؤدي وجود شحنة كهربائية في البوابة العائمة إلى زيادة مقدار الجهد المطلوب تطبيقه على بوابة التحكم لجعلها موصلة. إذا كانت هناك حاجة إلى كمية صغيرة فقط من الجهد لتوصيل الكهرباء من خلال بوابة التحكم ، فإن قيمة الذاكرة تكون 0 ، وإذا تطلب الأمر مزيدًا من الجهد ، تكون قيمة الذاكرة 1.
زيادة سعة الذاكرة
تاريخيًا ، زادت سعة ذاكرة الفلاش من خلال تطوير طرق جديدة لتقليص حجم المكونات وجعلها أقرب معًا. يسمح لك هذا بشكل أساسي بتجميع خلايا الفلاش بشكل أقرب معًا. لسوء الحظ ، هناك حد لمدى صغر خلايا الذاكرة هذه قبل التيار الكهربائي الشحنة المستخدمة لتشغيلها قادرة على القفز من خلية إلى أخرى وجعل كل شيء عديم الفائدة.
للتغلب على هذا ، تم تغيير شكل ركيزة السيليكون التي توضع عليها خلايا الذاكرة. عن طريق تحويل الركيزة إلى أشكال أسطوانية ، يمكن أن تحتوي كل منها على خلايا ذاكرة متعددة ، ثم بوضع هذه الأسطوانات عموديًا بجانب بعضها البعض ، يمكن أن تكون مساحة سطح خلايا الذاكرة ضخمة زيادة. مع زيادة مساحة السطح ، يمكن وضع المزيد من خلايا الذاكرة في نفس الحجم مما يسمح بزيادة سعة الذاكرة بشكل كبير لشريحة فلاش NAND بنفس الحجم.
لماذا يعد 3D NAND أفضل؟
لا تتمتع 3D NAND بكثافة ذاكرة أعلى فحسب ، ولكن طريقة الإنتاج المطلوبة لإنشاء الهيكل هي في الواقع أسهل في الإنشاء مقارنةً بتخطيط NAND التقليدي. هذا يعني أن 3D NAND تتمتع بسعة أكبر وتكلفة منخفضة.
علاوة على ذلك ، فإن ذاكرة NAND ثلاثية الأبعاد هذه أسرع مرتين في كل من سرعات القراءة والكتابة مقارنة بفلاش NAND التقليدي. كما تتميز بعمر طويل يصل إلى عشرة أضعاف وتستهلك نصف الطاقة تقريبًا.