Флэш-накопители (например, твердотельные накопители) в наши дни в моде. И хотя этот процесс идет не так быстро, как мы могли бы надеяться, это хранилище все время становится все дешевле и плотнее, постепенно увеличиваясь в цене по сравнению с обычными жесткими дисками с вращающимся диском. Самым большим шагом вперед в последнее время стала вспышка 3D NAND, также известная как вертикальная NAND или V-NAND. Что это значит для тебя? Проще говоря, более дешевое и быстрое хранилище и память. Говоря непрофессиональным языком, давайте посмотрим.
Строительство, а не выход
Представьте себе флеш-накопитель в виде многоквартирного дома: множество разделенных областей, в которые люди должны входить или выходить, проводя разное количество времени либо в (состояние «1» для одного бита данных в этой метафоре), либо вне (состояние «0») своих домов. Итак, самый ценный ресурс, который у вас есть, если вы строите новый многоквартирный дом, - это недвижимость, на которой вы хотите его построить. Игнорируя мирские препятствия, такие как инженерное дело и бюджет, ваша цель - разместить максимальное количество людей на заданном участке земли.
Сто лет назад очевидным ответом на эту проблему было бы разделение квартир как можно меньшего размера внутри вашего здания, максимизируя количество людей, которых вы можете разместить в одном этаже. Теперь, с появлением стальных зданий и быстрых безопасных лифтов, мы можем строить вверх до предела наших новых материалов. Мы можем добавить в здание столько этажей, сколько сможем физически, что позволит в десять, двадцать или пятьдесят раз больше людей проживать на том же участке земли, который ранее был так ограничен.
Так и с 2D и 3D NAND. Поскольку мы говорим о битах, а не о людях, компании уже много работали, чтобы втиснуть как можно больше данных в плоскости X и Y полупроводниковых компонентов, и теперь они строят вертикально вверх от печатной платы. Конечно, все еще есть физические ограничения - модуль RAM DIMM толщиной три дюйма бесполезен, даже если вы можете уместить там десять терабайт данных. Но новые методы изготовления микросхем и памяти позволяют создавать микроскопические слои архитектуры NAND, что очень похоже на многоэтажный жилой дом. Эти методы наслоения и изготовления делают вертикальную память более плотной, быстрой и эффективной в сравнении с более старым оборудованием.
Больше бит за деньги
Благодаря этому новому многоуровневому стилю изготовления памяти все больше и больше данных можно втиснуть в один и тот же объем физического пространства. Не только это, но и методы миниатюризации, которые все еще применяются к более обычным ОЗУ и флэш-хранилищам, также «складываются», предоставляя тем больше преимуществ, чем больше слоев вы можете поместить в модуль памяти. А поскольку физическое пространство для всего этого становится все меньше и меньше, задержка, энергопотребление, скорость чтения и записи также уменьшаются более быстрыми темпами. Такие усовершенствования, как канальные отверстия, позволяют еще быстрее передавать данные вверх и вниз по слоям полупроводников - что-то вроде крошечных лифтов в нашей первоначальной метафоре многоквартирного дома.
Вертикальная технология NAND приносит пользу всем секторам рынка флеш-памяти, но, как и ожидалось, промышленные интересы приносят наибольшую прибыль. Невероятно сложные производственные процессы позволяют создавать сверхплотные блоки ОЗУ и хранилища, которые слишком дороги для стандартной бытовой электроники, но все же позволяют окупить инвестиции для центров обработки данных и мощных рабочих станций.
Тем не менее, 3D NAND уже вышла на потребительский рынок, и преимущества сохранения чистых данных на твердотельных накопителях огромны. При этом он не так революционен, как может показаться поначалу: благодаря постоянно растущему спросу на флэш-память среди производителей электроники, корпоративных клиентов данных и постоянных потребителей, таких как вы и я, в настоящее время во всем мире наблюдается нехватка флеш-память на всех уровнях. Так что затраты по-прежнему довольно высоки.
Не совсем готов к прайм-тайму
Из-за возросшего спроса на всех рынках и затрат на постоянное совершенствование и модернизацию производственных центров для производства более совершенных компонентов цена и доступность как стандартной оперативной памяти ПК, так и хранилища SSD, похоже, находятся в многолетней колее. Хотя доступны более новые чипы 3D NAND, они работают быстрее и эффективнее, мы не наблюдаем падения цен и быстрого увеличения емкости, которые могли бы возникнуть сами по себе. Мечта о том, чтобы наполнить ваш игровой компьютер десятками терабайт сверхбыстрой флэш-памяти и недорогими хранилищами, еще далека.
Но эффект просачивания новых методов и технологий более или менее неизбежен. Грядет бум флэш-памяти и систем хранения, поскольку все больше и больше поставщиков переключаются и улучшают свои возможности по производству 3D-полупроводников. Это может занять еще несколько лет - и еще несколько долларов - чем мы надеялись.
Источник изображения: Flickr / Кент Ван , Flickr / VirtualWolf , Amazon , Intel
