Qu'est-ce que la mémoire et le stockage 3D NAND?

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Qu'est-ce que la mémoire et le stockage 3D NAND?
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Anonim
Le stockage Flash (comme les SSD) fait fureur chez les PC de nos jours. Et bien que le processus ne se déroule pas aussi vite que nous l’espérions, le stockage devient de moins en moins cher et de plus en plus dense, ce qui augmente progressivement la valeur des disques durs classiques. Le plus grand progrès réalisé depuis peu a été la 3D NAND Flash, également appelée vertical NAND ou «V-NAND». Qu'est-ce que cela signifie pour vous? En termes simples, stockage et mémoire moins chers et plus rapides. Pour les non-profanes, voyons.
Le stockage Flash (comme les SSD) fait fureur chez les PC de nos jours. Et bien que le processus ne se déroule pas aussi vite que nous l’espérions, le stockage devient de moins en moins cher et de plus en plus dense, ce qui augmente progressivement la valeur des disques durs classiques. Le plus grand progrès réalisé depuis peu a été la 3D NAND Flash, également appelée vertical NAND ou «V-NAND». Qu'est-ce que cela signifie pour vous? En termes simples, stockage et mémoire moins chers et plus rapides. Pour les non-profanes, voyons.

Construire, pas sortir

Imaginez une mémoire flash comme un immeuble d’appartements: de nombreuses zones compartimentées dans lesquelles les gens doivent entrer ou sortir, passant plus ou moins de temps à l’état (état «1» pour un seul bit de données, dans cette métaphore) ou out («0» état) de leurs maisons. Désormais, la ressource la plus précieuse dont vous disposez si vous construisez un nouvel immeuble est l’immobilier sur lequel vous souhaitez le construire. En ignorant les obstacles quotidiens tels que l’ingénierie et le budget, votre objectif est de placer le plus grand nombre de personnes possible dans un espace donné.

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Il y a cent ans, la solution évidente à ce problème serait de subdiviser les appartements aussi petits que possible à l'intérieur de votre bâtiment, en maximisant le nombre de personnes que vous pouvez loger dans une seule histoire. Maintenant, avec l’avènement des bâtiments en acier et des ascenseurs rapides et sûrs, nous pouvons construireen hautà la limite de nos nouveaux matériaux. Nous pouvons ajouter au bâtiment autant d'histoires que nous pouvons physiquement, permettant ainsi à dix, vingt ou cinquante fois plus de personnes de vivre sur la même superficie auparavant si limitée.

C'est donc avec NAND 2D et 3D. Parce que nous parlons de bits et non de personnes, les entreprises ont déjà travaillé d'arrache-pied pour stocker autant de données que possible dans les plans X et Y des composants semi-conducteurs, et elles se développent maintenant verticalement à partir du circuit imprimé. Bien sûr, il existe toujours des limitations physiques: un module DIMM RAM d’une épaisseur de trois pouces n’est pas très utile, même si vous pouvez y insérer dix téraoctets de données. Mais de nouvelles techniques de fabrication de puces et de mémoires permettent la superposition microscopique de l’architecture NAND, très semblable à celle d’un immeuble de grande hauteur. Ces techniques de superposition et de fabrication rendent la mémoire verticale plus dense, plus rapide et plus efficace, matériel par pouce comparé aux matériels plus anciens.
C'est donc avec NAND 2D et 3D. Parce que nous parlons de bits et non de personnes, les entreprises ont déjà travaillé d'arrache-pied pour stocker autant de données que possible dans les plans X et Y des composants semi-conducteurs, et elles se développent maintenant verticalement à partir du circuit imprimé. Bien sûr, il existe toujours des limitations physiques: un module DIMM RAM d’une épaisseur de trois pouces n’est pas très utile, même si vous pouvez y insérer dix téraoctets de données. Mais de nouvelles techniques de fabrication de puces et de mémoires permettent la superposition microscopique de l’architecture NAND, très semblable à celle d’un immeuble de grande hauteur. Ces techniques de superposition et de fabrication rendent la mémoire verticale plus dense, plus rapide et plus efficace, matériel par pouce comparé aux matériels plus anciens.

Plus de bits pour votre argent

Avec ce nouveau style de fabrication de mémoire en couches, de plus en plus de données peuvent être entassées dans le même espace physique. Non seulement cela, mais les techniques de miniaturisation qui sont toujours appliquées à des mémoires RAM plus classiques et classiques, ainsi qu'une «pile», procurent davantage d'avantages si vous disposez de plusieurs couches sur un module de mémoire. Et puisque l’espace physique pour tous ces éléments devient de plus en plus étroit, la latence, la consommation d’énergie, la vitesse de lecture et d’écriture diminuent également à un rythme plus rapide. Les avancées telles que les trous de canal permettent un transfert encore plus rapide des données entre les couches de semi-conducteurs, un peu comme de minuscules ascenseurs dans notre métaphore de l'immeuble d'appartements d'origine.

La technique NAND verticale profite à tous les secteurs du marché du stockage flash, mais il est prévisible que les intérêts industriels obtiendront les meilleurs rendements. Des processus de fabrication incroyablement complexes permettent des blocs de mémoire vive et de stockage extrêmement denses, trop coûteux pour l'électronique grand public standard, tout en permettant de rentabiliser les investissements dans les centres de données et les stations de travail à haute puissance.

Même dans ce cas, 3D NAND a déjà fait son chemin sur le marché grand public et les avantages d’une rétention de données pure sur des disques SSD sont considérables. Cela dit, ce n’est pas aussi révolutionnaire qu’il pourrait sembler au début: grâce à la demande toujours croissante de mémoire flash chez les fabricants de produits électroniques, les clients utilisant des données professionnelles et les consommateurs habituels comme vous et moi, il existe actuellement une pénurie de mémoire flash à tous les niveaux. Les coûts sont donc encore assez élevés.

Pas tout à fait prêt pour le prime time

Entre la demande croissante de tous les marchés et le coût de l'amélioration et de la mise à niveau constantes des centres de fabrication pour la fabrication de composants plus avancés, le prix et la disponibilité du stockage standard sur PC RAM et sur disque SSD semblent être obsolètes. Bien que les puces NAND 3D les plus récentes soient disponibles et qu’elles soient plus rapides et plus efficaces, nous ne voyons pas la baisse des prix et la forte augmentation de la capacité suggérées par de telles grandes étapes. Le rêve de doter votre ordinateur de jeu de dizaines de téraoctets de mémoire flash ultra-rapide et de stockage à un prix avantageux est encore à faire.

Mais les retombées des nouvelles techniques et technologies sont plus ou moins inévitables. Un boom de la mémoire flash et du stockage s'annonce, alors que de plus en plus de fournisseurs basculent et améliorent leurs capacités de fabrication de semi-conducteurs 3D. Cela pourrait prendre quelques années et quelques dollars de plus que nous l'espérions.
Mais les retombées des nouvelles techniques et technologies sont plus ou moins inévitables. Un boom de la mémoire flash et du stockage s'annonce, alors que de plus en plus de fournisseurs basculent et améliorent leurs capacités de fabrication de semi-conducteurs 3D. Cela pourrait prendre quelques années et quelques dollars de plus que nous l'espérions.

Source de l'image: Flickr / Kent Wang, Flickr / VirtualWolf, Amazon, Intel

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