SSDs baseados em NAND Flash têm as vantagens de baixo consumo de energia, alta velocidade e alta confiabilidade. Em comparação com os discos rígidos mecânicos tradicionais, os SSDs da mesma capacidade ainda são caros. No entanto, novos dispositivos baseados em memória flash 3D NAND estão tendo uma competição cada vez mais acirrada no mercado de armazenamento.

Custo de armazenamento

O custo de um wafer de silício é diretamente proporcional à sua área e, em grande medida, independente das coisas nele contidas. Portanto, o custo por byte da memória flash NAND depende de quantos bits podem ser armazenados em um chip de determinado tamanho. Existem várias técnicas usadas para aumentar a densidade de armazenamento da memória flash NAND.

· A primeira técnica é reduzir o tamanho de sua unidade.

O que torna possível é que o processo de fabricação está em constante desenvolvimento, o que permite tornar menores as características da densidade de armazenamento. No entanto, esse encolhimento acabou atingindo seu limite. Enquanto isso, também causa alguns efeitos colaterais desnecessários, como uma corrente de fuga mais intensa ou uma taxa de erro mais alta.

· Outra inovação é armazenar mais bits em cada unidade da densidade de armazenamento.

A memória flash moderna não é mais uma célula de nível único (SLC) que pode armazenar apenas um bit de dados, mas deve manter uma célula de vários níveis (MLC), uma célula de nível triplo (TLC) ou até mesmo uma célula de nível quádruplo (QLC). Isso significa que vários níveis devem ser programados e medidos com precisão. Embora essa tecnologia aumente a densidade de armazenamento, ela também se tornou um compromisso entre desempenho reduzido, vida útil reduzida e maior taxa de erros.

Movendo-se para a terceira dimensão —— 3D NAND 

Para formar uma estrutura tridimensional completa no chip de silício, as pessoas não organizaram uma matriz de células de armazenamento na superfície do chip. No entanto, eles depositaram várias células de armazenamento. Isso permite que haja mais armazenamento na mesma área de superfície. O que também é importante é que ele fornece conexões de dados mais curtas para realizar uma transferência de dados mais rápida.

O 3D Nand Flash ainda pode usar as mesmas tecnologias SLC, MLC e TLC, que são as mesmas de uma memória planar, para aumentar a densidade de armazenamento disponível. Devido à densidade de armazenamento adicional, o 3D NAND Flash pode usar essas tecnologias de processamento um pouco mais antigas e tamanho de célula maior, que ainda apresentam vantagens em comparação com designs gráficos clássicos. Esses processos significam que o consumo de energia e a taxa de erro serão reduzidos.

Quais são as vantagens e desvantagens da memória flash 3D NAND?

A principal vantagem da memória flash 3D NAND é reduzir o custo de cada byte, porque ela contém mais bits por unidade de área do chip. Portanto, SSDs com capacidade de 1 TB ou 2 TB podem ser fornecidos a um preço razoável. Deve-se admitir que essa maior densidade de armazenamento aumenta o custo: complexidade adicional no processo de fabricação. Fazer chips 3D requer mais estágios de processamento. Uma pequena poluição em qualquer etapa ou um pequeno erro no processo de processamento pode inutilizar o equipamento, o que aumenta muito o custo de fabricação dos chips 3D. No entanto, isso é compensado pela maior densidade de armazenamento. Mesmo que o custo de fabricação do chip seja o dobro do original, o custo de cada byte ainda será significativamente reduzido. 

As células de armazenamento no chip 3D NAND estão mais próximas do que aquelas que se espalham na superfície do dispositivo 2D. Isso significa que os sinais não precisam viajar muito longe, o que reduz seu atraso. Enquanto isso, depende dos aplicativos de armazenamento de dados para melhorar o desempenho do armazenamento. Por fim, encurtar a distância que o sinal precisa enviar pode reduzir o consumo de energia em aplicações e práticas específicas.

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Conclusão

Embora a memória flash 3D NAND possa ser a escolha certa em termos de capacidade de armazenamento e custo de cada byte, o uso efetivo da memória flash 3D NAND depende em grande parte do controlador de memória flash. Isso requer um controlador de memória flash de alta qualidade para gerenciar com eficácia a grande capacidade de armazenamento para minimizar o impacto da durabilidade e garantir a máxima vida útil e confiabilidade do armazenamento.