NAND ფლეშ მეხსიერება არის ტექნოლოგია, რომელიც გამოიყენება მონაცემთა შესანახად ყველა ფლეშ მეხსიერების პროდუქტში, როგორიცაა SSD. ბევრი თანამედროვე NAND ფლეშ პროდუქტი რეკლამირებულია, როგორც 3D NAND flash ან V-NAND. ამ ტიპის მეხსიერება მეხსიერების უჯრედებს ვერტიკალურად ათავსებს ფლეშ ჩიპში, მაგრამ რას ნიშნავს ეს და რატომ არის უკეთესი?
რჩევა: 3D NAND ფლეშ არის MLC, TLC და QLC განსხვავებული კონცეფცია. 3D NAND ეხება მეხსიერების უჯრედების ფიზიკურად დაწყობას ვერტიკალურად და ჰორიზონტალურად. MLC, ან მრავალ დონის უჯრედი, სამ და ოთხ დონის უჯრედებთან ერთად, მიუთითებს მონაცემთა ბიტების რაოდენობაზე, რომელთა შენახვაც ერთ უჯრედს შეუძლია, რაც ზრდის განსხვავებული ენერგიის დონეების რაოდენობას.
რა არის NAND flash?
NAND flash არის ფლეშ მეხსიერების ტიპი, რომელიც დაფუძნებულია ლოგიკურ NAND კარიბჭეზე. NAND კარიბჭე არის მხოლოდ მცდარი, თუ მისი ყველა შენატანი მართალია, ხოლო NAND ნიშნავს „არა და“.
ფლეშ მეხსიერება აგებულია შედარებით მარტივ პრინციპზე. არის ორი დენის კაბელი, წყარო და სანიაღვრე. მათ შორის არის მცურავი კარიბჭე და საკონტროლო კარიბჭე, ყველა მოთავსებულია სილიკონის სუბსტრატზე. NAND ფლეშ აკავშირებს რამდენიმე უჯრედს ერთმანეთის მიყოლებით სერიებში, მაგრამ მიჰყვება იმავე პრინციპს. NAND უჯრედის ბინარულ 1-ზე დასაყენებლად, ელექტრული დენი მიემართება მცურავ კარიბჭეს, სადაც ის ჩაკეტილია სილიციუმის ოქსიდის იზოლაციით. უჯრედის გამოსასვლელად, მეტი ცვლილება გამოიყენება, სანამ ის მიაღწევს ზღურბლს, სადაც მას შეუძლია გადახტომა დრენაჟში.
NAND უჯრედი იკითხება საკონტროლო კარიბჭეზე ელექტრული მუხტის გამოყენებით. მცურავი კარიბჭეში ელექტრული მუხტის არსებობა ზრდის ძაბვის რაოდენობას, რომელიც უნდა იქნას გამოყენებული საკონტროლო კარიბჭეზე მის გასატარებლად. თუ საკონტროლო კარიბჭის გავლით ელექტროენერგიის გასატარებლად საჭიროა მხოლოდ მცირე ძაბვა, მაშინ მეხსიერების მნიშვნელობა არის 0, თუ მეტი ძაბვაა საჭირო, მეხსიერების მნიშვნელობა არის 1.
მეხსიერების მოცულობის გაზრდა
ისტორიულად, ფლეშ მეხსიერების მოცულობა გაიზარდა კომპონენტების ზომის შემცირებისა და ერთმანეთთან დაახლოების ახალი გზების შემუშავებით. ეს არსებითად საშუალებას გაძლევთ შეფუთოთ ფლეშ უჯრედები ერთმანეთთან უფრო ახლოს. სამწუხაროდ, არსებობს შეზღუდვა, თუ რამდენად მცირეა ამ მეხსიერების უჯრედების დამზადება ელექტროგადამცემამდე მუხტს, რომელიც გამოიყენება მათი მუშაობისთვის, შეუძლია ერთი უჯრედიდან მეორეზე გადახტომა და მთლიანი ნივთის გაწევა უსარგებლო.
ამის თავიდან ასაცილებლად, შეიცვალა სილიკონის სუბსტრატის ფორმა, რომელზეც მეხსიერების უჯრედებია განთავსებული. სუბსტრატის ცილინდრულ ფორმებად გადაქცევით, რომელთაგან თითოეულს შეიძლება ჰქონდეს მრავალი მეხსიერების უჯრედი და შემდეგ ამ ცილინდრების ვერტიკალურად ერთმანეთის გვერდით განთავსებით, მეხსიერების უჯრედების ზედაპირი შეიძლება იყოს მასიურად გაიზარდა. გაზრდილი ზედაპირის ფართობით, მეხსიერების მეტი უჯრედი შეიძლება განთავსდეს იმავე მოცულობაში, რაც საშუალებას იძლევა მნიშვნელოვნად გაზარდოს მეხსიერების მოცულობა იმავე ზომის NAND ფლეშ ჩიპისთვის.
რატომ არის 3D NAND უკეთესი?
3D NAND-ს არა მხოლოდ აქვს მეხსიერების უფრო მაღალი სიმკვრივე, არამედ წარმოების მეთოდი, რომელიც საჭიროა სტრუქტურის შესაქმნელად, რეალურად უფრო ადვილია შექმნა, ვიდრე ტრადიციული NAND განლაგებით. ეს ნიშნავს, რომ 3D NAND-ს აქვს როგორც უფრო დიდი ტევადობა, ასევე შემცირებული ღირებულება.
ამ 3D NAND მეხსიერების თავზე ასევე ორჯერ უფრო სწრაფია როგორც წაკითხვის, ასევე ჩაწერის სიჩქარით, ვიდრე ტრადიციული NAND ფლეშ. მას ასევე აქვს ათჯერ მეტი ხანგრძლივობა და მოიხმარს დაახლოებით ნახევარ ენერგიას.