Was ist 3D-NAND-Speicher und -Speicher?

Heutzutage wird Flash-Speicher (wie SSD) von vielen Personalcomputern „bevorzugt“. Und obwohl die Verarbeitung nicht so schnell ist wie erwartet, wird dieser Speicher immer günstiger und reichlicher, sodass er im Vergleich zu herkömmlichen rotierenden Festplatten immer wertvoller wird. Der größte Sprung der letzten Zeit war die 3D-NAND-Speicherchiptechnologie, auch bekannt als vertikales NAND oder „V-NAND“. Was bedeutet das für Sie? Laienhaft ausgedrückt ist 3D-NAND-Speicher schneller und günstiger. Was ist also in Fachsprache 3D-NAND-Speicher? Mal sehen.

Speicher vertikal aufbauen

Stellen Sie sich ein Stück Flash-Speicher wie ein Wohnhaus vor: unterteilt in Zonen, in die Menschen ein- oder austreten müssen, die Eintrittszeit (in dieser Metapher wird der Zustand „1“ einem Datenbit zugewiesen) oder die Ausgangszeit (Zustand „0“). ist anders. Die wichtigste Ressource, wenn Sie ein Mehrfamilienhaus bauen möchten, ist das Grundstück. Abgesehen von technischen und finanziellen Einschränkungen besteht Ihr Ziel darin, die größtmögliche Anzahl von Personen in diesen Bereich zu bringen.

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Vor 100 Jahren bestand die offensichtliche Antwort auf dieses Problem darin, das Wohnhaus in die kleinstmöglichen Teile zu unterteilen und so die Anzahl der Personen zu maximieren, die in jeden Teil passen. Mit dem Aufkommen von Stahlgebäuden und schnellen, sicheren Aufzügen können Bauherren diese neuen Materialien nun voll ausschöpfen. Es wurden Gebäude mit mehr Stockwerken gebaut, wodurch die Zahl der Menschen, die auf derselben Fläche lebten, um das Zehn-, Zwanzig- oder Fünfzigfache anstieg als zuvor.

2D- und 3D-NAND sind die Gebäude, über die wir oben gesprochen haben, nur dass es sich dabei um Bits handelt, nicht um Menschen. Unternehmen haben hart daran gearbeitet, so viele Daten wie möglich in die X- und Y-Ebenen von Halbleiterbauelementen zu packen, und bauen nun Leiterplatten vertikal. Allerdings gibt es immer noch Einschränkungen, denn ein RAM-DIMM mit einer Dicke von 3 Zoll kann nicht zu viel genutzt werden, selbst wenn man darin 10 Terabyte Daten unterbringen kann. Aber neue Techniken in der Chip- und Speicherherstellung ermöglichen die mikroskopische Schichtung der NAND-Architektur, wie bei einem hohen Gebäude. Diese Layering-Techniken machen die vertikale Speicherung schwieriger, schneller und effizienter als herkömmliche Hardware.

Speichern Sie mehr Bits

Mit dieser neuen Art der mehrschichtigen Speicherherstellung können immer mehr Daten im selben physischen Raum untergebracht werden. Darüber hinaus werden diese Miniaturisierungstechniken immer noch auf herkömmliche RAM- und Stack-Flash-Speicher angewendet und bieten weitere Vorteile, wenn mehrere Schichten im Speichermodul platziert werden. Da der physische Platz für den Speicher kleiner wird, sinken auch die Latenz und der Stromverbrauch rapide, was die Lese- und Schreibgeschwindigkeit erhöht. Fortschritte wie Kanallöcher ermöglichen eine noch schnellere Übertragung von Daten über Halbleiterschichten nach oben oder unten – wie die Miniaufzüge in der frühen Metapher des Wohnhauses.

Die vertikale NAND-Technologie kommt allen Segmenten des Flash-Speichermarktes zugute, insbesondere dem Technologiesektor. Da der Herstellungs- und Produktionsprozess von superdicken Speicher- und RAM-Blöcken so kompliziert ist, sind ihre Kosten sehr hoch und sie werden oft nicht in Standardgeräten der Unterhaltungselektronik verwendet, aber Rechenzentren und andere leistungsstarke Workstations sind dennoch rentabel .

Dennoch ist die 3D-NAND-Technologie im Verbrauchermarkt angekommen und die Vorteile der reinen Datenspeicherung in Solid-State-Laufwerken sind enorm. Angesichts der wachsenden Nachfrage nach Flash-Speichern bei Elektronikherstellern, Unternehmenskunden und allgemeinen Kunden ist dies jedoch nicht so revolutionär, wie es scheint. Daher steigt die Nachfrage nach Flash-Speichern. Denn die Kosten sind immer noch recht hoch.

Nicht bereit für die Bedürfnisse des Mainstreams

Während die Nachfrage auf allen Märkten steigt, die Kosten steigen und die Produktionszentren modernisiert werden, um fortschrittlichere Komponenten herzustellen, scheinen Preis und Verfügbarkeit sowohl von RAM-Speicher als auch von Standard-SSD-Speicher seit vielen Jahren „stagnierend“ zu sein. Auch wenn neue 3D-NAND-Chips verfügbar sind, die schneller und effizienter sind, sinken die Preise nicht und der rasante Kapazitätszuwachs ist nur theoretisch. Der Traum, Ihren Gaming-Computer mit Dutzenden Terabyte billigem, superschnellem Flash-Speicher vollzustopfen, liegt noch in weiter Ferne.

Der „Osmoseeffekt“ neuer Techniken und Technologien ist jedoch unvermeidlich. Der Speicher- und Flash-Speicher-Boom steht bevor, da immer mehr Anbieter auf 3D-Halbleiterfertigungskapazitäten umsteigen und diese verbessern. Dieser Prozess kann nur noch ein paar Jahre dauern und natürlich ein paar Dollar mehr, warten wir mal ab!