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Che cos'è la memoria e lo storage NAND 3D?


L'archiviazione flash (come gli SSD) è di gran moda per i PC di questi tempi. E sebbene il processo non stia andando veloce come potremmo sperare, lo storage sta diventando sempre più economico e denso, aumentando di valore verso i dischi rigidi convenzionali. Il più grande balzo in avanti è stato il flash 3D NAND, noto anche come NAND verticale o "V-NAND". Che cosa significa questo per te? In parole povere, memoria e memoria meno costose e più veloci. In termini non-laici, beh, diamo un'occhiata.

Costruisci, non fuori

Immagina un pezzo di memoria flash come un condominio: molte aree compartimentate in cui le persone hanno bisogno di entrare o uscire, spese quantità variabili di tempo in (uno stato "1" per un singolo bit di dati, in questa metafora) o fuori (stato "0") delle loro case. Ora, la risorsa più preziosa che hai se stai costruendo un nuovo condominio è il terreno su cui vuoi costruire. Ignorando gli ostacoli banali come l'ingegneria e il budget, il tuo obiettivo è quello di mettere la massima quantità possibile di persone in una determinata area di terreno.

Cento anni fa, la ovvia risposta a questo problema sarebbe stata quella di suddividere gli appartamenti il ​​più piccolo possibile l'interno del tuo edificio, massimizzando la quantità di persone che puoi inserire in una singola storia. Ora con l'avvento di edifici in acciaio e ascensori veloci e sicuri, possiamo costruire fino al al limite dei nostri nuovi materiali. Possiamo aggiungere tante storie all'edificio che possiamo gestire fisicamente, consentendo a dieci, venti o cinquanta volte quante persone di vivere sulla stessa quantità di terreno che prima era così limitata.

Quindi è con 2D e 3D NAND. Poiché stiamo parlando di bit e non di persone, le aziende hanno già lavorato duramente per raccogliere quanti più dati possibili nei piani X e Y dei componenti dei semiconduttori, e ora stanno costruendo verticalmente dal circuito. Esistono ancora dei limiti fisici, naturalmente: un DIMM RAM di tre pollici di spessore non è molto utile, anche se è possibile inserire dieci terabyte di dati. Ma le nuove tecniche di fabbricazione di chip e memoria consentono la stratificazione microscopica dell'architettura NAND, molto simile a un grattacielo. Queste tecniche di stratificazione e fabbricazione rendono la memoria verticale più densa, più veloce e più efficiente pollici per pollice rispetto all'hardware più vecchio.

Altri bit per il tuo buck

Con questo nuovo stile di produzione della memoria, sempre più dati possono essere stipati nella stessa quantità di spazio fisico. Non solo, ma anche le tecniche di miniaturizzazione che vengono ancora applicate alla RAM e allo storage flash più convenzionali si "impilano", garantendo più vantaggi e più livelli si possono inserire su un modulo di memoria. E poiché lo spazio fisico per tutte queste cose sta diventando sempre più piccolo, la latenza, il consumo energetico e la velocità di lettura e scrittura stanno diminuendo a un ritmo più veloce. Avanzamenti come i fori dei canali consentono trasferimenti di dati ancora più veloci su e giù per gli strati di semiconduttori, una specie di minuscoli ascensori nella nostra originale metafora della costruzione di appartamenti.

La tecnica NAND verticale sta avvantaggiando tutti i settori del mercato per lo storage flash, ma prevedibilmente, gli interessi industriali stanno vedendo i migliori rendimenti. Processi di fabbricazione incredibilmente complessi consentono blocchi di RAM e storage eccessivamente densi che sono troppo costosi per l'elettronica di consumo standard, ma consentono comunque un ritorno sull'investimento per i data center e workstation ad alta potenza.

Anche così, 3D NAND ha già fatto la sua strada verso il mercato dei consumatori, e i benefici per la pura conservazione dei dati nelle unità a stato solido sono drammatici. Detto questo, non è così rivoluzionario come potrebbe sembrare in un primo momento: grazie a una domanda sempre crescente di memorie flash tra produttori di elettronica, clienti di dati aziendali e consumatori abituali come te e me, attualmente c'è una carenza mondiale di memoria flash a tutti i livelli. Quindi i costi sono ancora piuttosto alti.

Non abbastanza pronti per la fascia oraria

Tra l'aumento della domanda da tutti i mercati e il costante miglioramento e aggiornamento dei centri di produzione per rendere i componenti più avanzati, il prezzo e la disponibilità della RAM per PC standard e l'archiviazione SSD sembra essere in un solco pluriennale. Sebbene siano disponibili nuovi chip 3D NAND, più veloci ed efficienti, non vediamo il calo dei prezzi e il rapido aumento della capacità che tali grandi passi suggerirebbero da soli. Il sogno di riempire il tuo PC da gioco con dozzine di terabyte di memoria flash superveloce e archiviazione a basso costo è ancora lontano.

Ma l'effetto a cascata delle nuove tecniche e tecnologie è più o meno inevitabile. Un boom di memoria flash e storage sta arrivando, dal momento che sempre più fornitori cambiano e migliorano le loro capacità di produzione di semiconduttori 3D. Potrebbero essere necessari ancora qualche anno - e qualche dollaro in più - di quanto speravamo.

Fonte immagine: Flickr / Kent Wang, Flickr / VirtualWolf, Amazon, Intel


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