Flash-opslag (zoals SSD's) is tegenwoordig een rage voor pc's. En hoewel het proces niet zo snel gaat als we zouden hopen, wordt die opslag steeds goedkoper en dichter, en stijgt in waarde naar conventionele harde schijven met draaiende schijven. De grootste sprong voorwaarts is de laatste tijd de 3D NAND-flitser, ook wel bekend als verticale NAND of "V-NAND". Wat betekent dit voor jou? In termen van de leek, goedkopere en snellere opslag en geheugen. Laten we, in termen van niet-leek, eens kijken.
Opbouwen, niet uit
Stel je een stukje flash-opslag voor als een appartementsgebouw: veel gecompartimenteerde gebieden waarin mensen in- of uitstappen, die verschillende hoeveelheden tijd doorbrengen in (een "1" -toestand voor een enkel stukje gegevens, in deze metafoor) of uit (staat "0") van hun huizen. Het meest waardevolle hulpmiddel dat u heeft als u een nieuw appartementencomplex bouwt, is het onroerend goed waarop u het wilt bouwen. Door alledaagse obstakels zoals techniek en budget te negeren, is het uw doel om zoveel mogelijk mensen op een bepaald stuk land te plaatsen.
Honderd jaar geleden zou het voor de hand liggende antwoord op dit probleem zijn om appartementen zo klein mogelijk aan de binnenkant van uw gebouw op te splitsen, zodat u zoveel mogelijk mensen in één verdieping kunt passen. Nu met de komst van stalen gebouwen en snelle, veilige liften, kunnen we bouwen omhoog tot het uiterste van onze nieuwe materialen. We kunnen zoveel verhalen aan het gebouw toevoegen als we fysiek kunnen beheren, waardoor tien, twintig of vijftig keer zoveel mensen op dezelfde hoeveelheid land kunnen wonen die voorheen zo beperkt was.
Zo is het met 2D en 3D NAND. Omdat we het over bits hebben en niet over mensen, hebben bedrijven al hard gewerkt om zoveel mogelijk gegevens in de X- en Y-vlakken van halfgeleidercomponenten te proppen, en nu bouwen ze verticaal op vanaf de printplaat. Er zijn natuurlijk nog steeds fysieke beperkingen: een RAM DIMM van vijf centimeter dik is niet veel zinvol, ook al kun je er tien terabytes aan gegevens in kwijt. Maar nieuwe technieken in chip- en geheugenfabricage maken microscopisch kleine gelaagdheid van de NAND-architectuur mogelijk, net als een flatgebouw met hoge verdiepingen. Deze gelaagdheid en fabricagetechnieken zorgen ervoor dat verticaal geheugen dichter, sneller en efficiënter inch-voor-inch is in vergelijking met oudere hardware.
Meer bits voor je geld
Met deze nieuwe gelaagde stijl van geheugenproductie kunnen steeds meer gegevens in dezelfde hoeveelheid fysieke ruimte worden gepropt. Niet alleen dat, maar miniaturisatietechnieken die nog steeds worden toegepast op meer conventionele RAM- en flash-opslag, "stapelen" ook, waardoor meer voordelen worden geboden naarmate u meer lagen op een geheugenmodule kunt plaatsen. En aangezien de fysieke ruimte voor al deze dingen kleiner en kleiner wordt, nemen de latentie, het stroomverbruik en de lees- en schrijfsnelheid ook allemaal in een hoger tempo af. Vooruitgangen zoals kanaalgaten maken een nog snellere gegevensoverdracht mogelijk op en neer door de lagen van halfgeleiders - een soort kleine liften in onze oorspronkelijke metafoor voor flatgebouwen.
De verticale NAND-techniek komt alle sectoren van de markt voor flashopslag ten goede, maar het is voorspelbaar dat industriële belangen het beste rendement behalen. Ongelooflijk complexe fabricageprocessen zorgen voor super-dichte blokken RAM en opslag die te duur zijn voor standaard consumentenelektronica, maar toch een terugverdientijd opleveren voor datacenters en krachtige werkstations.
Toch heeft 3D NAND zijn weg naar de consumentenmarkt al gevonden en zijn de voordelen voor pure dataretentie in solid-state drives enorm. Dat gezegd hebbende, het is niet zo revolutionair als het in eerste instantie lijkt: dankzij een steeds groeiende vraag naar flash-geheugen onder elektronicafabrikanten, zakelijke dataklanten en gewone consumenten zoals jij en ik, is er momenteel een wereldwijd tekort aan flash-geheugen op alle niveaus. De kosten zijn dus nog redelijk hoog.
Niet helemaal klaar voor Prime Time
Tussen de toegenomen vraag vanuit alle markten en de kosten van het voortdurend verbeteren en upgraden van fabricagecentra om geavanceerdere componenten te maken, lijken de prijs en beschikbaarheid van zowel standaard pc-RAM als SSD-opslag in een sleur van meerdere jaren te zitten. Hoewel er nieuwere 3D NAND-chips beschikbaar zijn, en ze zijn sneller en efficiënter, zien we niet de prijsdaling en de snelle toename van de capaciteit die zulke grote stappen op zichzelf zouden suggereren. De droom om je gaming-pc vol te proppen met tientallen terabytes supersnel flash-geheugen en goedkope opslag, is nog ver weg.
Maar het doorsijpelende effect van nieuwe technieken en technologie is min of meer onvermijdelijk. Er komt een hausse in flash-geheugen en opslag, nu steeds meer leveranciers overschakelen en hun fabricagemogelijkheden voor 3D-halfgeleiders verbeteren. Het kan nog een paar jaar duren - en een paar dollars meer - dan we hadden gehoopt.
Afbeeldingsbron: Flickr/Kent Wang , Flickr / VirtualWolf , Amazon , Intel
