Pamięć flash (podobnie jak dyski SSD) jest obecnie wściekła na komputerach PC. I chociaż proces nie przebiega tak szybko, jak moglibyśmy mieć nadzieję, pamięć ta jest coraz tańsza i gęstsza, a jej wartość rośnie w kierunku konwencjonalnych dysków twardych z wirującymi dyskami. Największym krokiem naprzód w ostatnim czasie była pamięć flash 3D NAND, znana również jako pionowa NAND lub „V-NAND”. Co to dla Ciebie oznacza? Mówiąc prościej, tańsze i szybsze przechowywanie i pamięć. W kategoriach nieludzkich, cóż, spójrzmy.
Budowanie, a nie koniec
Wyobraź sobie kawałek pamięci flash jako budynek mieszkalny: wiele podzielonych obszarów, w których ludzie muszą wchodzić i wychodzić, spędzając różną ilość czasu albo w (stan „1” dla jednej bitu danych, w tej metaforze) lub poza (stan „0”) swoich domów. Teraz najcenniejszym zasobem, jaki masz, jeśli budujesz nowy budynek mieszkalny, jest nieruchomość, na której chcesz go zbudować. Ignorując przyziemne przeszkody, takie jak inżynieria i budżet, Twoim celem jest umieszczenie maksymalnej możliwej liczby ludzi na określonym obszarze.
Sto lat temu oczywistą odpowiedzią na ten problem byłoby podzielenie jak najmniejszych mieszkań we wnętrzu budynku, maksymalizując liczbę osób, które można zmieścić na jednej kondygnacji. Teraz, wraz z pojawieniem się stalowych budynków i szybkich, bezpiecznych wind, możemy budować w górę do granic naszych nowych materiałów. Możemy dodać do budynku tyle pięter, ile fizycznie jesteśmy w stanie obsłużyć, pozwalając dziesięciu, dwudziestu lub pięćdziesięciu razy większej liczbie osób mieszkać na tej samej powierzchni, która była wcześniej tak ograniczona.
Tak jest z 2D i 3D NAND. Ponieważ mówimy o bitach, a nie ludziach, firmy już ciężko pracowały nad upchnięciem jak największej ilości danych w płaszczyznach X i Y elementów półprzewodnikowych, a teraz budują pionowo z płytki drukowanej. Oczywiście nadal istnieją ograniczenia fizyczne - pamięć RAM DIMM o grubości trzech cali nie jest zbyt przydatna, nawet jeśli można w nim zmieścić dziesięć terabajtów danych. Ale nowe techniki wytwarzania chipów i pamięci pozwalają na mikroskopijne nakładanie warstw architektury NAND, bardzo podobnie jak w wieżowcu. Te techniki warstwowania i wytwarzania sprawiają, że pamięć pionowa jest gęstsza, szybsza i bardziej wydajna cal po calu w porównaniu ze starszym sprzętem.
Więcej bitów za złotówkę
Dzięki temu nowemu warstwowemu stylowi wytwarzania pamięci coraz więcej danych można upchnąć w tej samej ilości fizycznej przestrzeni. Nie tylko to, ale techniki miniaturyzacji, które są nadal stosowane w bardziej konwencjonalnych pamięciach RAM i pamięci flash, również „stosują się”, dając więcej korzyści, im więcej warstw można umieścić na module pamięci. A ponieważ fizyczna przestrzeń dla wszystkich tych rzeczy staje się coraz mniejsza, opóźnienie, zużycie energii oraz prędkość odczytu i zapisu również maleją w szybszym tempie. Ulepszenia, takie jak otwory kanałowe, umożliwiają jeszcze szybszy transfer danych w górę iw dół warstw półprzewodników - coś w rodzaju małych wind w naszej oryginalnej metaforze budynku mieszkalnego.
Technika pionowej pamięci NAND przynosi korzyści wszystkim sektorom rynku pamięci flash, ale można przewidzieć, że największe zyski przynoszą interesy przemysłowe. Niezwykle złożone procesy produkcyjne pozwalają na tworzenie bardzo gęstych bloków pamięci RAM i pamięci masowej, które są zbyt drogie dla standardowej elektroniki użytkowej, ale nadal umożliwiają zwrot z inwestycji w centrach danych i stacjach roboczych o dużej mocy.
Mimo to pamięć 3D NAND trafiła już na rynek konsumencki, a korzyści płynące z czystego przechowywania danych na dyskach półprzewodnikowych są dramatyczne. To powiedziawszy, nie jest tak rewolucyjne, jak mogłoby się początkowo wydawać: dzięki stale rosnącemu zapotrzebowaniu na pamięć flash wśród producentów elektroniki, klientów korporacyjnych i zwykłych konsumentów, takich jak Ty i ja, obecnie na całym świecie brakuje pamięć flash na wszystkich poziomach. Więc koszty są nadal dość wysokie.
Nie całkiem gotowy na Prime Time
Pomiędzy zwiększonym popytem na wszystkich rynkach a kosztami ciągłego doskonalenia i unowocześniania centrów produkcyjnych w celu wytwarzania bardziej zaawansowanych komponentów, cena i dostępność zarówno standardowej pamięci RAM dla komputerów PC, jak i pamięci masowej SSD wydaje się podlegać wieloletniej koleinie. Chociaż dostępne są nowsze chipy 3D NAND, które są szybsze i bardziej wydajne, nie widzimy spadku ceny i szybkiego wzrostu pojemności, które same w sobie sugerowałyby tak duże kroki. Marzenie o wypchaniu komputera do gier dziesiątkami terabajtów superszybkiej pamięci flash i taniej pamięci jest jeszcze daleko.
Jednak spływający w dół efekt nowych technik i technologii jest mniej więcej nieunikniony. Nadchodzi boom na pamięć flash i pamięci masowe, ponieważ coraz więcej dostawców przechodzi na zmiany i ulepsza swoje możliwości produkcji półprzewodników 3D. Może to zająć jeszcze kilka lat - i kilka dolarów więcej - niż się spodziewaliśmy.
Źródło obrazu: Flickr / Kent Wang , Flickr / VirtualWolf , Amazonka , Intel
