NAND-flash-muisti on tekniikka, jota käytetään tietojen tallentamiseen kaikkiin flash-muistituotteisiin, kuten SSD-levyihin. Monia nykyaikaisia NAND-salamatuotteita mainostetaan 3D-NAND-salamina tai V-NANDina. Tämän tyyppinen muisti pinoaa muistisolut pystysuoraan flash-sirun sisään, mutta mitä se tarkoittaa ja miksi se on parempi?
Vinkki: 3D NAND -salama on erilainen käsite kuin MLC, TLC ja QLC. 3D NAND viittaa muistisolujen fyysisen pinoamisen rakenteeseen pysty- ja vaakasuunnassa. MLC tai Multi-Level solu yhdessä kolmi- ja nelitasoisten solujen kanssa viittaavat databittien määrään, jonka yksi solu voi tallentaa, mikä lisää erillisten energiatasojen määrää.
Mikä on NAND-flash?
NAND-flash on eräänlainen flash-muisti, joka perustuu loogiseen NAND-porttiin. NAND-portti on epätosi vain, jos kaikki sen syötteet ovat tosi, ja NAND tarkoittaa "ei AND".
Flash-muisti on rakennettu suhteellisen yksinkertaisella periaatteella. Virtajohtoja on kaksi, lähde ja viemäri. Niiden välissä on kelluva portti ja ohjausportti, jotka kaikki on sijoitettu piisubstraatille. NAND-flash yhdistää useita soluja peräkkäin sarjassa, mutta noudattaa samaa periaatetta. NAND-kennon asettamiseksi binääriarvoon 1 johdetaan sähkövirta kelluvaan hilaan, jossa se jää piioksidieristeen loukkuun. Kennon tyhjentämiseksi käytetään enemmän muutosta, kunnes se saavuttaa kynnyksen, jossa se voi hypätä viemäriin.
NAND-kenno luetaan kohdistamalla sähkövaraus ohjausporttiin. Sähkövarauksen läsnäolo kelluvassa hilassa lisää jännitteen määrää, joka on kohdistettava ohjausporttiin, jotta se johtaisi. Jos tarvitaan vain pieni määrä jännitettä sähkön johtamiseen ohjausportin läpi, muistiarvo on 0, jos tarvitaan enemmän jännitettä, muistiarvo on 1.
Muistikapasiteetin lisääminen
Flash-muistin kapasiteettia on historiallisesti lisätty kehittämällä uusia tapoja pienentää komponenttien kokoa ja sijoittaa ne lähemmäksi toisiaan. Tämän ansiosta voit pakata flash-kennoja lähemmäs toisiaan. Valitettavasti on olemassa raja, kuinka pieniä nämä muistisolut voidaan tehdä ennen sähköä niiden toimintaan käytetty lataus pystyy hyppäämään solusta toiseen ja tekemään kokonaisuuden hyödytön.
Tämän kiertämiseksi muutettiin piisubstraatin muotoa, jolle muistisolut asetetaan. Tekemällä substraatista sylinterimäisiä muotoja, joista jokaisessa voi olla useita muistisoluja, ja sitten asettamalla nämä sylinterit pystysuoraan vierekkäin, muistisolujen pinta-ala voi olla massiivisesti lisääntynyt. Suuremmalla pinta-alalla enemmän muistisoluja voidaan sijoittaa samaan tilavuuteen, mikä mahdollistaa huomattavasti suuremman muistikapasiteetin samankokoiselle NAND-flash-sirulle.
Miksi 3D NAND on parempi?
3D NANDissa ei ole vain suurempi muistitiheys, vaan rakenteen luomiseen tarvittava tuotantomenetelmä on itse asiassa helpompi luoda kuin perinteisellä NAND-asettelulla. Tämä tarkoittaa, että 3D NAND: lla on sekä suurempi kapasiteetti että pienemmät kustannukset.
Tämän lisäksi 3D NAND -muisti on myös kaksi kertaa nopeampi sekä luku- että kirjoitusnopeuksilla kuin perinteinen NAND-salama. Sillä on myös jopa kymmenen kertaa pidempi käyttöikä ja se kuluttaa noin puolet tehosta.