Tlc 3d v nand

Samsung представила 3D-память SSD V-NAND шестого поколения

Tlc 3d v nand

Компания Samsung Electronics, мировой лидер в области современных технологий памяти, объявила о начале массового производства твердотельных накопителей SATA емкостью 250 ГБ на базе 256-гигабитных V-NAND модулей шестого поколения из более чем 100 слоев трехбитных ячеек, которые будут поставляться глобальным производителям ПК. На создание нового поколения V-NAND Samsung потребовалось всего 13 месяцев – таким образом, компания сократила производственный цикл на четыре месяца, при этом выпустив самые производительные, энергоэффективные и более простые в производстве модули.

V-NAND модули Samsung шестого поколения отличаются самой высокой в отрасли скоростью передачи данных, демонстрируя производственное преимущество компании, которое выводит 3D-память на новый уровень.

Благодаря уникальной технологии «травления каналов» от Samsung, новые V-NAND кристаллы получили примерно на 40% больше ячеек, чем одноблочные 9x-модули памяти предыдущего поколения.

Это достигается путем формирования электропроводящей 136-слойной структуры, с последующим вертикальным прокалыванием цилиндрических отверстий сверху вниз, в результате чего образуются однородные трехмерные ячейки с технологией ловушки снаряда (charge trap flash, CTF).

По мере увеличения высоты матрицы в каждой ячейке флеш-чипы NAND становятся более подвержены ошибкам и задержкам чтения.

Для преодоления этого ограничения Samsung внедрила оптимизированную по скорости конструкцию схемы, которая позволяет достигать максимальной скорости передачи данных: менее 450 микросекунд (мкс) для операций записи и менее 45 мкс для операций чтения.

По сравнению с предыдущим поколением новая конструкция обеспечивает повышение производительности более чем на 10% и снижение энергопотребления более чем на 15%.

Благодаря оптимизированному дизайну решения V-NAND следующего поколения смогут получить более 300 слоев, сочетая три ячейки шестого поколения без ущерба для производительности или надежности чипа.

Кроме того, для создания чипа плотностью 256 Гб нового поколения необходимо всего 670 млн сквозных каналов, по сравнению с 930 млн в решениях предыдущего поколения. Это позволило уменьшить размер чипов и сократить число этапов производства, повысив эффективность изготовления на 20%.

Используя функции с высокой скоростью и малой мощностью, Samsung намерена не только расширить возможности использования своих 3D V-NAND-решений в таких типах устройств, как мобильные гаджеты и корпоративные серверы, но и вывести их на автомобильный рынок, где высокая надежность имеет ключевое значение.

«Внедряя передовые технологии 3D-памяти в модели массового производства, мы можем представить линейки памяти, которые обладают значительно большими скоростью и энергопотреблением, — отметил Ке Хён Кёнг (Kye Hyun Kyung), вице-президент департамента флеш-памяти и технологии Samsung Electronics. — Благодаря сокращению цикла разработки продуктов V-NAND следующего поколения мы планируем активно расширять рынок наших высокоскоростных и высокопроизводительных решений на базе 512-гигабитных V-NAND».

В планы Samsung, после выпуска 250-гигабайтных SSD, входит вывод на рынок 512-гигабитных трехбитных V-NAND SSD и eUFS во втором полугодии. Компания также намерена расширить производство мощных высокоскоростных V-NAND-решений шестого поколения на заводе в Пхёнтэке, Корея, начиная со следующего года.

Для справки: Временная шкала массового производства VNAND

ДатаV-NAND
Июль 20131е поколение (24 слоя) 128Gb MLC V-NAND
Август 20131 е поколение 128Gb MLC V-NAND 960GB SSD
Август 20142 е поколение (32 слоя) 128Gb 3-бит V-NAND
Сентябрь 20142 е поколение V-NAND SSD
Август 20153 е поколение (48 слоев) 256Gb 3-бит V-NAND
Сентябрь 20153е поколение V-NAND SSD ‘850 EVO’, ‘950 PRO’
Декабрь 20164 е поколение (64 слоя) 256Gb 3-бит V-NAND
Январь 20174е поколение V-NAND SSD
Январь 20184 е поколение 512Gb V-NAND 30.72TB SAS SSD
Май 20185 е поколение (9x слоев) 256Gb 3-бит V-NAND
Июнь 20185 е поколение V-NAND SSD
Июнь 20196 е поколение (1xx слоев) 256Gb 3-бит V-NAND
Июль 20196 е поколение V-NAND SSD

Скачать

  • Samsung-V6-SSD-image-01.jpg
  • Samsung-V6-SSD-image-02.jpg

Источник: https://news.samsung.com/ru/samsung-electronics-takes-3d-memory-to-new-heights-with-sixth-generation-v-nand-ssds

Что выбрать MLC, TLC или QLC? (а также о V-NAND, 3D NAND и SLC)

Tlc 3d v nand

Выбирать комплектующие для компьютеров всегда сложно. Если раньше, когда технологии только развивались, трудность заключалась в недостаточном количестве информации, то сейчас в ее обилии трудно уследить за всеми новинками. В этой статье мы поговорим о SSD накопителях и технологиях, которые в них используются.

Что такое твердотельный накопитель?

Накопители, использующие энергонезависимую память, относительно новое изобретение, которое появилось только во второй половине 90-х годов.

В отличие от жестких дисков, которые хранили информацию на магнитных пластинах, и считывали ее с помощью считывающей головки, на SSD информация хранится в массиве ячеек памяти, состоящем из транзисторов с плавающим затвором, здесь используется такая же технология, как и во flash накопителях.

Благодаря отсутствию движущихся частей, скорость работы SSD накопителей выше, а работают они тише, меньший вес, потребление энергии примерно на 80% ниже, отсутствие нужды в дефрагментации. Все это хорошо, но к огромному минусу можно отнести невозможность восстановления удаленной информации.

Флеш-память для SSD определяется плотностью записываемых данных и количеством уровней сигнала, поддерживаемых одной ячейкой. Она представляет ячейки памяти на основе полупроводников, организованные специальным образом. Все потребительские SSD, находящиеся в продаже имеют тип памяти NAND. По типу хранения они разделяются на четыре группы:

  • Первый тип флеш-памяти, который был применен в твердотельных накопителях, SLC (Single Level Cell – одноуровневая ячейка). Он поддерживает всего лишь один уровень сигнала, поэтому может записывать только 1 бит информации, который является 0 или 1, в зависимости от положения транзистора.
  • MLC (Multi Level Cell – многоуровневая ячейка) – улучшенная версия SLC. В этой версии может записываться несколько уровней сигнала, из-за чего количество информации, который можно записать в одну ячейку равняется 2 битам. Это увеличивает плотность записи и снижает цену на гигабайт емкости в 2 раза.
  • TLC (Triple Level Cell – трехуровневая ячейка) – улучшенная версия MLC. За счет тонкого управления уровнем заряда ячейки, и повышением чувствительности считывания, в одном элементе флеш-памяти может храниться 3 бита информации.
  • QLC (Quad Level Cell – четырехуровневая ячейка) – На 2019 год является самым новым видом памяти. Одна ячейка способна хранить 4 бита данных одновременно. Цена на эту флеш-память ниже чем у предыдущих.

Повышая емкость ячейки флеш-памяти, компании снижают стоимость SSD накопителей, но это также снижает ресурс диска, влияя на количество циклов перезаписи.

Чем больше емкость, тем меньше раз можно будет перезаписывать данные, и, в какой-то момент, циклы перезаписи закончатся, и можно будет только считывать хранящуюся информацию.

Кроме того, транзистор, который хранит данные, из-за перехода на многоуровневые типы флеш-памяти стал чувствительнее, а значит, он быстрее изнашивается. Какое количество перезаписей выдерживают разные типы ячеек?

  • для SLC количество перезаписей около 100 тысяч
  • для MLC – около 10 тысяч
  • для TLC – 3-5 тысяч
  • QLC переживают всего около 1 тысячи циклов

Еще одна проблема, связанная с повышением плотности – снижение скорости. Из-за того, что контроллеру нужно понимать разницу между комбинациями бит, нагрузка увеличивается. Как следствие, увеличивается время, затраченное на чтение и запись. То есть, чем больше состояний поддерживающихся флеш-памятью в SSD накопителе, тем медленней происходит запись.

Что выбрать MLC или TLC?

Мы не будем говорить о SLC дисках, так как они почти отсутствуют в потребительском сегменте, если же они там есть, то цены на них слишком высоки. Из всего вышесказанного, можно сказать, что MLC лучше для пользователей, чем TLC, так как

  • Работает с более высокой скоростью
  • Имеет более продолжительный срок службы
  • Использует меньшее количество энергии во время работы

Минус MLC – более высокая, по сравнению с TLC, цена.

https://www.youtube.com/watch?v=Bz7qUUc3eD4

Однако мы не можем сказать этого наверняка, так как можно купить более новый SSD с TLC памятью, который будет более емким, с более новым набором характеристик, которые окажутся лучше, чем у накопителя с MLC памятью.

Но можно точно сказать, что до 10000 рублей TLC покупать намного выгодней, чем MLC.

Кроме этого, нужно учитывать, что SSD накопители не предназначены для хранения большого количества информации, но они подходят для установки операционной системы и программ, которыми вы пользуетесь, так как увеличивают скорость загрузки.

V-NAND, 3D NAND, 3D TLC

При покупке или изучении SSD накопителей, вам могут встретиться эти обозначения, давайте разберемся, что они означают?

SLC, MLC, TLC и QLC это ячейки, расположенные в плоскости. Для увеличения памяти нужно большее количество кристаллов, но уменьшать их сложно, и неизвестно, оправдается ли уменьшение кристаллов с экономической точки зрения.

Поэтому разработчики решили делать твердотельные накопители, размещая ячейки не только в плоскости, но и слоями. Из-за этого чипы будут трехмерными, как следствие, появится возможность помещения большего количества информации на такую же единицу площади.

Такая флеш-память более долговечна, благодаря тому, что нет нужды в подаче высокого напряжения при записи данных в ячейку.

Первая компания, которая начала производство многослойной памяти – Samsung. В 2013 году они сообщили о первом выпуске трехмерных чипов MLC типа, под названием 3D V-NAND. В них содержалось 24 слоя. Через год число слоев увеличилось до 32, а тип памяти изменился на TLC. Технология, которую использовали Samsung сделала чипы памяти более экономичными, надежными и быстрыми.

Для создания многослойной памяти производители напыляют какое-то число слоев на кремниевую пластину, которые образовывают линии слов, и создают очень большое количество отверстий, для последующего формирования линий битов.

Какой максимум слоев может быть нанесен? Из расчетов высоты 32-слойной V-NAND (4мкм) к высоте пластины (625-775мкм), можно создать более 190 слоев памяти.

Это только теоретические расчеты, поэтому вряд ли такое значение будет достигнуто, но это показывает перспективы развития технологии 3D NAND.

Технологии продолжают развиваться. Год от года технология создания твердотельных накопителей улучшается. Их цена падает, а скорость и время работы растет. Хотя SSD все еще не заменили жесткие диски, можно сказать, что это технологии, которые будут развиваться и дальше еще долгое время.

Источник: https://lenovo-smart.ru/chto-vybrat-mlc-tlc-ili-qlc-a-takzhe-o-v-nand-3d-nand-i-slc.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.