Was sind NAND Flash Memories und wie funktionieren sie?

Wir reden viel in der Welt von NAND-Flash-Speicher Hardware, und die meisten unserer Leser wissen sicherlich, dass es sich um die Art des verwendeten Speichers handelt, zum Beispiel SSDs oder USB-Sticks. Aber wissen Sie, was genau diese Art von Speicher ist und wie er funktioniert? In diesem Artikel werden wir Sie ausführlich informieren.

Wenn wir so viele Daten auf unseren elektronischen Geräten verarbeiten, müssen wir immer eine Möglichkeit haben, sie zu speichern. In der Vergangenheit wurde dies mit Lochkarten durchgeführt, und später kamen Magnetscheiben an. Derzeit ist NAND Flash die am weitesten verbreitete Art von Speicher. Lassen Sie uns also sehen, was es heißt, es zu verstehen.

NAND Flash Memories und wie sie funktionieren

Was ist NAND-Flash-Speicher?

Es ist eine Art von nicht flüchtig Speicher, und dies bedeutet, dass es keine Energie benötigt, um Daten zu speichern. Mit anderen Worten, im Gegensatz zu dem, was mit passiert RAMwerden die Daten nicht gelöscht, wenn Sie den PC ausschalten oder das Gerät trennen, und können dort für eine lange, lange Zeit verbleiben.

NAND- ist ein Akronym, das vom englischen „Not And“ stammt, und dies liegt daran, dass seine Funktion darin besteht, sich als Boolescher Typ zu verhalten logisches Tor . Zu Beginn der Herstellung war dieser Speichertyp je nach verwendetem Transistortyp entweder NOR oder NAND. Derzeit wurde der NOR-Speicher jedoch verworfen, da NAND viel einfacher und billiger herzustellen ist und man sich nicht nur darauf verlassen kann höhere Dichten.

Sein Betrieb besteht darin, dass sie im Inneren Transistoren haben, die auf der EEPROM-Technologie der schwebenden Tür basieren und im Gegensatz zum EPROM-Speicher gelöscht und neu geschrieben werden können (deshalb hat sie am Anfang ein zusätzliches E für „löschbar“ (löschbar)). Im Wesentlichen werden die Daten in den Speicherzellen entsprechend ihrem Zustand und nach dem üblichen Binärcode gespeichert: In den Einsen ist die logische „Tür“ offen und in den Nullen ist sie geschlossen. So werden die Daten gespeichert.

NAND-Speichertypen

Wie Sie wissen, gibt es verschiedene Arten von NAND-Flash-Speichern. Fassen wir also zusammen, woraus jeder von ihnen besteht:

  • SLC (Single-Level-Zelle) : es ist das erste, das auf den Markt kommt; Jede ihrer Speicherzellen kann nur ein Informationsbit speichern. Daher ist sie der geringste Verschleiß aller Arten von NAND-Flash-Speichern und der schnellste beim Zugriff auf Daten. Da jedoch nur ein Bit pro Zelle passt, ist seine Dichte extrem niedrig.
  • MLC (Multi-Level-Zelle) : Die Herstellungskosten sind erheblich niedriger als beim SLC und haben daher schnell an Bedeutung gewonnen. Dieses NAND kann zwei Bits pro Zelle speichern, so dass sich die Dichte buchstäblich verdoppelt, obwohl es aufgrund dessen auch eine erheblich geringere Haltbarkeit aufweist.
  • DC (Triple Level Cell) : Die Leistung dieses Typs ist erheblich geringer als die der vorherigen, da in jeder Zelle bis zu drei Bits gespeichert werden können, was auch den Verschleiß erheblich erhöht. Die gute Nachricht ist, dass Geräte mit diesem Speichertyp eine sehr hohe Dichte haben.
  • QLC (Quad-Level-Zelle) : ist die Entwicklung des DC-Speichers, und pro Zelle können bis zu vier Bits gespeichert werden. Mit den neuen Generationen und Verbesserungen der Algorithmen war der Verschleiß sogar geringer als bei DC.

Tipos de Memoria NAND Flash

NAND Flash 3D-Speicher

Um die Speicherdichte immer weiter zu erhöhen, haben Sie schon lange davon gehört Nand Flash Erinnerung in Lagen oder NAND 3D in drei Dimensionen. Dies liegt daran, dass angesichts der räumlichen Einschränkungen beim Aufbringen von Chips auf die Leiterplatten die Lösung zur weiteren Erhöhung der Dichte und damit der Kapazität der Bauelemente darin bestand, Schicht für Schicht mit Hochgeschwindigkeitsverbindungen zu stapeln.

Auf diese Weise und unabhängig von der Art des verwendeten NAND kann sich die Dichte vervielfachen, wenn auch natürlich bis zu einer gewissen Grenze, da sie, wie Sie verstehen werden, nicht unbegrenzt an Höhe zunehmen können. Derzeit arbeiten die Hersteller jedoch bereits mit 128-Schicht-Chips Samsung hat bereits angekündigt, dass sich ein 160-lagiger NAND-Flash-Speicher in der Entwicklung befindet.