Vad är 3D NAND minne och lagring?

Flash-lagring (som SSD-filer) är alla raserier för datorer i dessa dagar. Och även om processen inte går så fort som vi kan hoppas på, blir lagringen billigare och tätare hela tiden och kryper upp i värde mot konventionella hårddiskar i hårddisken. Det största språket framåt i slutet har varit 3D NAND flash, även känd som vertikal NAND eller "V-NAND". Vad betyder detta för dig? I lekman satser, billigare och snabbare lagring och minne. I icke-lekman satser, låt oss ta en titt.

Bygga upp, inte ute

Föreställ dig en bit av flashlagring som en lägenhetskomplex: många avdelningar där personer behöver komma in eller ut, spenderar varierande tidsmängder antingen i (ett "1" -stat för en enda bit data, i denna metafor) eller ut ("0" tillstånd) av sina hem. Nu är den mest värdefulla resurs du har om du bygger en ny bostadshus den fastighet du vill bygga på. Ignorera vardagliga hinder som teknik och budget, ditt mål är att sätta det maximala antalet människor som är möjliga i ett bestämt område.

För hundra år sedan skulle det uppenbara svaret på det här problemet vara att dela upp lägenheter så små som möjligt på insidan av din byggnad, vilket maximerar antalet människor du kan passa in i en enda historia. Nu med ankomsten av stålbyggnader och snabba, säkra hissar kan vi bygga upp till gränsen för våra nya material. Vi kan lägga till så många historier till byggnaden som vi kan hantera fysiskt, så att tio, tjugo eller femtio gånger så många människor bor på samma mängd mark som tidigare var så begränsad.

Så det är med 2D och 3D NAND. Eftersom vi pratar om bitar och inte människor har företagen redan arbetat hårt för att fånga så mycket data som möjligt i X- och Y-planerna av halvledarkomponenter, och nu bygger de vertikalt upp från kretskortet. Det finns fortfarande fysiska begränsningar, förstås, en RAM-DIMM som är tre tum tjock är inte mycket användbar, även om du kan passa tio terabyte data däri. Men nya tekniker inom chip- och minnesfabrikation möjliggör mikroskopisk läggning av NAND-arkitekturen, ungefär som en höghuslägenhet. Dessa lagrings- och tillverkningstekniker gör vertikalt minne som är tätare, snabbare och mer effektivt tum-för-tum jämfört med äldre hårdvara.

Fler bitar för din bock

Med denna nya lagrade stil med minnesfabrikation kan fler och fler data proppas i samma mängd fysiskt utrymme. Inte bara det, men miniatyriseringstekniker som fortfarande tillämpas på mer konventionellt RAM- och flashlagring också "stack", vilket ger fler fördelar desto fler lager kan du lägga på en minnesmodul. Och eftersom det fysiska utrymmet för alla dessa saker blir tinier och tinier, blir latens, strömförbrukning och läs- och skrivhastighet allt snabbare även i snabbare takt. Förhöjningar som kanalhål tillåter ännu snabbare överföring av data upp och ner i halvledarnas lager - typ av som små hissar i vår ursprungliga lägenhetsmetafor.

Den vertikala NAND-tekniken drar nytta av alla sektorer på marknaden för flashlagring, men det är förutsägbart att industrins intressen ser den bästa avkastningen. Otroligt komplexa tillverkningsförfaranden möjliggör supertäta block av RAM och lagringsutrymme som är för dyra för vanlig konsumentelektronik, men tillåter fortfarande en avkastning på datacenter och högkvalitativa arbetsstationer.

Trots detta har 3D NAND redan tagit sin väg till konsumentmarknaden, och fördelarna med ren datalagring i solid state-enheter är dramatiska. Med detta sagt är det inte helt så revolutionärt som det kan tyckas vara första: tack vare en ständigt ökande efterfrågan på flashminne bland elektronikproducenter, företagsdatakunder och vanliga konsumenter som du och jag finns det för närvarande en världsomspännande brist på flashminne på alla nivåer. Så kostnaderna är fortfarande ganska höga.

Inte redo för Prime Time

Mellan ökad efterfrågan från alla marknader och kostnaden för att ständigt förbättra och uppgradera tillverkningscentralerna för att göra mer avancerade komponenter, verkar priset och tillgängligheten för både standard PC RAM och SSD-lagring vara i en flerårig rut. Även om nyare 3D NAND-chips finns tillgängliga, och de är snabbare och effektivare, ser vi inte prisfallet och den snabba kapacitetsökning som sådana stora steg skulle föreslå på egen hand. Drömmen om att fylla din spel-PC med dussintals terabyte med super-snabb flashminne och lagring på billigt är fortfarande en väg bort.

Men trickle-down effekten av ny teknik och teknik är mer eller mindre oundviklig. En boom i flashminne och lagring kommer, eftersom fler och fler leverantörer växlar över och förbättrar sina 3D-halvledarfabrikationsegenskaper. Det kan bara ta några år - och några få dollar - än vi hoppades.

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