Jaunas NAND atmiņas tehnoloģijas mainīs datu saglabāšanas veidu

Technology Stacks - Computer Science for Business Leaders 2016 (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Šīs jaunās NAND atmiņas mikroshēmas nodrošina ātrāku datu pārraidi un lielāku lasīšanas / rakstīšanas veiktspēju, nezaudējot efektivitāti

Jean-Jacques DeLisle, rakstnieks

Vairāki chipmakers izstrādā jaunas atmiņas uzglabāšanas tehnoloģijas, kas mainīs veidu, kā dati tiek glabāti. Tie ir NAND zibatmiņas uzlabojumi, kas var saglabāt informāciju ātrāk, mazākā telpā un ar mazāk enerģijas patēriņu nekā iepriekšējās produkcijas paaudzes. Pieprasījums pēc jaudīgākas un kompaktas uzglabāšanas tehnoloģijas pieaug, jo arvien vairāk informācijas tiek uzglabāta mākonī, un arvien vairāk izplatās jaunas tehnoloģijas, piemēram, mākslīgā intelekta (AI) programmas un datorizētā inženierija (CAE).

Tālāk ir apskatīti jaunākie notikumi atmiņas un glabāšanas ierīču tirgū.

Samsung Electronics, viens no vadošajiem modernu atmiņas tehnoloģiju izstrādātājiem, nesen paziņoja par savu piektās paaudzes V-NAND atmiņas mikroshēmas. Jaunās V-NAND mikroshēmas prasa visātrāko datu pārsūtīšanu un industrijas pirmreizējo Toggle DDR4.0 saskarnes izmantošanu. Ar 256-Gbit V-NAND mikroshēmām ar datu pārraides ātrumu līdz 1, 4 Gigabits sekundē (Gbits / s) ir par 40% ātrāks nekā iepriekšējais 64-slāņu produkts.

Tomēr šī ātruma palielināšana nav energoefektivitātes rēķina. V-NAND mikroshēmas piedāvā salīdzināmu efektivitāti ar iepriekšējām 64 slāņu mikroshēmām. Samsung to paveica, samazinot mikroshēmu darba spriegumu no 1, 8 V līdz 1, 2 V. Jaunā mikroshēma arī apgalvo, ka visātrāk rakstīšanas ātrums ir 500 mikrosekundēs (μs). Šis uzlabojums nozīmē apmēram 30% pieaugumu salīdzinājumā ar iepriekšējo paaudzi. Turklāt reakcijas laiks signālu lasīšanai ir samazināts līdz 50 μs.

Šo jauno mikroshēmu noslēpums ir to konstrukcijas dizains. V-NAND mikroshēmās ir vairāk nekā 90 dažādu 3D uzlādes zibspuldzes (CTF) šūnu slāņi. Šūnas ir izvietotas piramīdas struktūrā ar mazām kanāla caurumiem, kas cirsts vertikāli visā, teica Samsung. Caurumi ir tikai daži simti nanometri plata, un šajos caurumos ir izvietoti vairāk nekā 85 CTF šūnas, no kurām katra var uzglabāt 3 datu biti.

Samsung paziņoja, ka šī modernā atmiņas izgatavošana ir vairāku sasniegumu rezultāts, kas ietver uzlabotas shēmas konstrukcijas un jaunas procesu tehnoloģijas. Uzņēmums ir sākusi masveida ražošanu no piektās paaudzes V-NAND un sagaida strauji palielināt ražošanu.

Kaut arī Samsung paši izstrādā progresīvākās atmiņas mikroshēmas, citi uzņēmumi apvieno spēkus, lai attīstītu ātrāku un mazāku atmiņu. Micron Technology Inc. un Intel Corp sadarbojas ar kopīgu attīstības programmu, kas pazīstama kā 3D XPoint, kuras mērķis ir izstrādāt jaunus, ātrākus un daudz efektīvākus datu centru atmiņas mikroshēmas. Sadarbības rezultātā tika izveidota jauna atmiņas mikroshēmas klasifikācija ar zemāku latentuma un daudz lielāku izturību nekā tradicionālās NAND atmiņas mikroshēmas, sacīja uzņēmumi.

Partnerība nesen paziņoja, ka tā pabeigtu otrās paaudzes 3D Xpoint tehnoloģijas izstrādi, kas ir gaidāma 2019. gada pirmajā pusē. Katrs uzņēmums neatkarīgi turpinās attīstīt tehnoloģiju pēc otrās paaudzes. Tās turpinās ražot atmiņu, pamatojoties uz 3D Xpoint tehnoloģiju, Intel-Micron Flash Technologies (IMFT) objektā Lehī, Utah.

Micron un Intel arī paziņoja par nozares pirmās 4 bitu / šūnu 3D NAND tehnoloģijas izstrādi, piesaistot 64-slāņu struktūru, lai sasniegtu 1 terabit blīvumu vienā die, kas ir visaugstākā blīvuma zibatmiņa. Tās arī virzās uz trešās paaudzes 96-līmeņu 3D NAND struktūru - 50% slāņu pieaugumu.

Neatkarīgi, Micron maijā paziņoja par tās pirmās cietvielas ierīces (SSD) izlaidi, kas balstīta uz tās četrpakāpju šūnu (QLC) NAND tehnoloģiju. Micron 5210 ION SSD nodrošina 33% vairāk bitu blīvuma nekā trijos līmeņos šūnā (TLC) NAND. Micron QLC NAND sasniedz 1 terabit blīvumu ar nākamās paaudzes 64-slāņu 3D NAND struktūru.

Citi uzņēmumi arī iesaistās darbībā. Pieaugot informācijas glabāšanas pieprasījumam, uzņēmumu skaits cīnās par atmiņas pārākumu. Pagājušā gada pagājušajā gadā SK Hynix Inc. apgalvoja pirmās nozares 72-slāņu 256-Gbit 3D NAND atmiņas mikroshēmas, kas būvēta uz TLC masīviem. Uzņēmums teica, ka 72 collu 3D NAND šūnas ir vairāk nekā divas reizes vairāk nekā iepriekšējā 48-slāņu 3D, tādējādi panākot ražošanas produktivitāti par 30%. Pateicoties ātrgaitas ķēžu projektam, jaunā atmiņas mikroshēma nodrošina arī divreiz ātrāku iekšējo darbības ātrumu un par 20% lielāku lasīšanas / rakstīšanas veiktspēju nekā 48 slāņa mikroshēmā.