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【技术】3D NAND SSD:突破2D平面NAND的扩展限制

2018-12-31 ATP ELECTRONICS

3D NAND SSD:突破2D平面NAND的扩展限制

自从Fujio Masuoka博士在80年代发明闪存以来,基于闪存的固态驱动器(SSD)已经走了很长一段路。在随后的几十年中,技术人员成功地开发了新方法,并使用新材料缩小了闪存芯片的尺寸,以便将其更多地安装在芯片上并提高容量。

                           

但是,扩展规模有望达到极限。制造商试图将更多的元件封装到同一芯片上,但是我们正接近技术限制,光刻技术的微观宽度已不再可以进一步缩小。

 

从2D彻底转变的需要

在二维平面NAND中,存储单元并排布置在单个管芯层上。驱动器容量取决于将在基片上安装多少个单元 ,更多的单元意味着更高的容量。但是,此技术受以下限制:

·缩放限制。制造商一直在缩小存储单元的尺寸,以便将更多的单元装入芯片中。但目前光刻宽度已经接近达到技术极限。


·单元间干扰。不断缩小存储单元会导致电荷从一个单元泄漏或迁移到相邻单元中。当前的2D NAND光刻技术处于1y / 1z nm。超越这一点非常困难,因为随着单元的收缩,电子泄漏概率会增加。建立NAND的管芯越小,防止写入一个单元破坏其他单元中的数据变得越来越困难。这种情况称为单元间干扰,这大大降低了闪存的可靠性,并最终导致数据损坏。


·与拥挤的大都市寻找更有效地利用可用土地的方法类似,需要彻底改变以在有限的芯片尺寸内增加密度。

 

克服2D的极限

三维NAND是下一代闪存技术。3D NAND通过垂直堆叠多层材料突破了2D平面NAND的边界,然后形成单元层。这项创新技术可在给定的占位面积上增加容量,而不会过度缩小闪存芯片以使其更适合有限的基片尺寸。领先的制造商已经在堆叠更高的产品,从而提高了64层3D NAND的产量。容量显然增加了,另外还有更多好处:通过垂直堆叠层,可以使用更大的NAND单元,从而获得更好的性能和耐久性。它可以比作高层建筑,在有限的土地上您可以拥有许多楼层。3D NAND功耗也更低;降低每千兆字节的成本;通过使用更简单的算法加快读/写速度;并通过减少单元间干扰来提供更好的可靠性、耐久性和整体性能。

 

3D NAND优势摘要

·降低功耗。与平面NAND相比,功耗降低多达50%。

·更好的性能和速度,使用更简单的算法可将读取/写入性能提高1.3-2倍

·更好的耐久性盛天集团官方网站。3D NAND减少了单元间干扰,从而提高了可靠性并延长了SSD的使用寿命。

·成本效益。随着3D NAND越来越流行,它将最终取代2D平面NAND,从而推动持续的比特成本降低,并为在企业和消费者领域更广泛地采用闪存铺平道路。通过3D NAND技术,预计闪存单位成本的降低将大大降低。

表1. 2D和3D NAND之间的比较。

ATP 3D NAND优势

ATP提供各种尺寸的3D NAND闪存,容量从128 GB到1TB不等。ATP  M.2,2.5"固态硬盘,mSATA  和slimSATA  驱动器提供最大的顺序读/写速度为550/450 MB/s,这明显优于planar NAND解决方案。


从IC级测试到最终的3D NAND封装,ATP的自包装功能可确保对生产过程和质量管理的完全控制,从而确保客户缩短交货时间、BOM稳定性、定制包装并可控制总成本效益。


盛天集团官方网站最重要的是,ATP的自包装3D NAND产品还具有先进的技术,即使在最苛刻的操作环境中,也可以确保数据完整性,持久性和可信赖性。


随着3D NAND的快速发展,有望在可预见的将来取代平面NAND。希望满足日益增长的数据存储需求的企业将受益于ATP的3D NAND解决方案,它们具有更高的容量,更好的性能,更久的耐用性以及更低的每千兆字节成本。

 

ATP 3D NAND解决方案

盛天集团官方网站ATP 3D NAND解决方案具有不同的外形和容量。请参考下表。

盛天集团官方网站表2. ATP 3D NAND解决方案。


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全部评论

  • luose Lv7. 资深专家 2019-02-18
    学习了!
  • aran Lv7. 资深专家 2019-01-20
    随着3D NAND越来越流行,它将最终取代2D平面NAND,从而推动持续的比特成本降低,并为在企业和消费者领域更广泛地采用闪存铺平道路。通过3D NAND技术,预计闪存单位成本的降低将大大降低。
  • 小小哥布林 Lv6. 高级专家 2019-01-05
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  • maomao Lv7. 资深专家 2019-01-05
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