Mis on 3D NAND mälu ja salvestus?

Flash-mälu (nagu SSD-d) on PC-de raev nendel päevadel. Ja kuigi protsess ei lähe nii kiiresti, kui me loodame, muutub see ladustamine kogu aeg odavamaks ja tihedamaks, tõugates väärtust tavapäraste ketaste kõvaketaste suunas. Suurim samm edasi kui hilja on olnud 3D NAND flash, tuntud ka kui vertikaalne NAND või “V-NAND”. Mida see teie jaoks tähendab? Inimese sõnul on odavam ja kiirem ladustamine ja mälu. Mitte-võhiklikel tingimustel, vaatame.

Ehitamine, mitte välja

Kujutlege kortermajaga flash-mäluseadet: palju sektsiooniga piirkondi, kus inimesed peavad sisenema või sealt lahkuma, kulutades erineva ajaga kas („1” olekus ühe bitikoguse jaoks, selles metafooris) või („0”) oma kodudest. Nüüd on kõige väärtuslikum ressurss, kui teil on uus kortermaja ehitamine, see kinnisvara, mida soovite ehitada. Teie igapäevaste takistuste, näiteks inseneri ja eelarve ignoreerimisel on teie eesmärk seada võimalikult suur hulk inimesi maa-alale.

Sada aastat tagasi oleks ilmselge vastus sellele probleemile jagada korterid võimalikult väikseks oma hoone sisemusse, maksimeerides inimeste arvu, kes sobivad ühte lugu. Tänu terasest hoonete ja kiirete, turvaliste liftide tekkele saame ehitada üles meie uute materjalide piirini. Me võime lisada hoonesse nii palju lugusid, nagu me suudame füüsiliselt juhtida, võimaldades kümme, kakskümmend või viiskümmend korda rohkem inimesi elada sama palju maad, mis varem oli nii piiratud.

Nii on see 2D ja 3D NAND. Kuna me räägime bittidest ja mitte inimestest, on ettevõtted juba teinud kõvasti tööd nii palju andmeid kui võimalik võimalikult pooljuhtkomponentide X- ja Y-lennukitesse, ja nüüd ehitatakse nad vertikaalselt ülespoole trükkplaadist. On veel füüsilisi piiranguid, muidugi - RAM-i DIMM-i, mis on kolm tolli paksune, ei kasuta palju, isegi kui seal on kümme terabaiti. Kuid uued tehnikad kiibi- ja mälumaterjalide valmistamisel võimaldavad NAND-arhitektuuri mikroskoopilist kihistamist, väga sarnaselt kõrghoone kortermajaga. Need kihistamis- ja valmistamismeetodid muudavad vertikaalse mälu tihedamaks, kiiremaks ja tõhusamaks tolli-tollise ja vanema riistvara vahel.

Rohkem Bitti oma Buckile

Selle uue mitmekihilise mälu valmistamise stiiliga saab üha rohkem andmeid koguda sama palju füüsilist ruumi. Mitte ainult see, vaid ka tavapärasesse mällu ja välkmällu salvestatud miniatuursed tehnikad „kaovad“, andes rohkem eeliseid, mida rohkem kihte saab mälumoodulile panna. Ja kuna kogu selle materjali füüsiline ruum muutub üha tihedamaks, siis aeglustuvad, energiakasutus ning lugemis- ja kirjutuskiirus kahanevad kiiremini. Sellised edusammud nagu kanalite augud võimaldavad veelgi kiiremat andmeedastust ülespoole ja alla pooljuhtide kihtide, näiteks väikeste liftide, meie algses kortermaja metafooris.

Vertikaalne NAND-tehnika on kasulik kõigile flash-mälu turu sektoritele, kuid prognoositavalt näevad tööstushuvid parimat tulu. Uskumatult keerulised valmistamisprotsessid võimaldavad ülitihedaid RAM-i plokke ja ladustamist, mis on tavalise tarbeelektroonika jaoks liiga kallid, kuid võimaldavad siiski andmekeskuste ja suure võimsusega tööjaamade investeeringutasuvust.

Sellegipoolest on 3D NAND juba tarbijate turule jõudnud ning tahkete olekuseadmete puhta andmete säilitamise eelised on dramaatilised. Sellest olenemata ei ole see nii revolutsiooniline kui algul näib: tänu üha kasvavale nõudmisele flash-mälu järele elektroonikaseadmete tootjate, ettevõtte andmete klientide ja tavaliste tarbijate, nagu sina ja mina, seas on praegu kogu maailmas puudus välkmälu kõigil tasanditel. Seega on kulud ikka üsna kõrged.

Ei ole päris valmis peaajaks

Kõigi turgude suurenenud nõudluse ja tootmiskeskuste pideva täiustamise ja ajakohastamise kulude vahel, mis võimaldavad täiustatud komponente, tundub, et nii standardse PC RAM kui ka SSD salvestamise hind ja kättesaadavus näivad olevat mitme aasta jooksul. Kuigi uuemad 3D NAND-kiibid on saadaval ja nad on kiiremad ja tõhusamad, ei näe me hinnalangust ega kiiret võimsuse suurenemist, mida sellised suured sammud võiksid iseseisvalt soovitada. Unistus täita oma arvutimängu kümnete terabaitidega super-kiire välkmälu ja ladustamine odavalt on endiselt eemal.

Kuid uute tehnikate ja tehnoloogiate libisemise mõju on enam-vähem vältimatu. Läheneb flash-mälu ja salvestuse buum, sest üha enam tarnijaid hakkavad üle andma ja parandama oma 3D-pooljuhtide valmistamise võimalusi. See võib võtta veel paar aastat ja veel paar dollarit, kui me lootsime.

Pildiallikas: Flickr / Kent Wang, Flickr / VirtualWolf, Amazon, Intel