เราคุยกันมากมายในโลกของ หน่วยความจำแฟลช NAND ฮาร์ดแวร์และผู้อ่านส่วนใหญ่ของเรารู้แน่นอนว่ามันเป็นประเภทของหน่วยความจำที่ใช้ตัวอย่างเช่น SSDs หรือไดรฟ์ปากกา USB แต่คุณรู้หรือไม่ว่าหน่วยความจำประเภทนี้คืออะไรและทำงานอย่างไร ในบทความนี้เราจะบอกคุณในเชิงลึก
เมื่อเราจัดการข้อมูลจำนวนมากบนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเราเราจะต้องมีวิธีการเก็บไว้เสมอ ในอดีตเคยทำโดยใช้การ์ดเจาะและต่อมาดิสก์แม่เหล็กก็มาถึง ปัจจุบันพื้นที่เก็บข้อมูลประเภทที่แพร่หลายที่สุดคือ NAND Flash ดังนั้นเรามาดูกันว่ามันเข้าใจอะไรบ้าง
หน่วยความจำแฟลช NAND คืออะไร
มันเป็นประเภทของ ไม่ระเหย หน่วยความจำซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานในการเก็บรักษาข้อมูล กล่าวอีกนัยหนึ่งตรงกันข้ามกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับ แรมข้อมูลจะไม่ถูกลบเมื่อคุณปิดพีซีหรือถอดการเชื่อมต่ออุปกรณ์และสามารถอยู่ที่นั่นเป็นเวลานานและยาวนาน
NAND เป็นตัวย่อที่มาจากภาษาอังกฤษ“ ไม่และ” และนี่เป็นเช่นนั้นเพราะฟังก์ชั่นของมันจะทำตัวเหมือนบูลีน ประตูตรรกะ . เมื่อเริ่มผลิตหน่วยความจำประเภทนี้อาจเป็น NOR หรือ NAND ขึ้นอยู่กับประเภทของทรานซิสเตอร์ที่ใช้ แต่ปัจจุบันหน่วยความจำ NOR ถูกทิ้งเพราะ NAND ง่ายกว่าและราคาถูกกว่าในการผลิตนอกจากนี้ยังสามารถนับได้ ความหนาแน่นสูง
การดำเนินการประกอบด้วยภายในนั้นพวกเขามีทรานซิสเตอร์ที่ใช้เทคโนโลยี EEPROM ของประตูลอยซึ่งซึ่งแตกต่างจากหน่วยความจำ EPROM สามารถถูกลบและเขียนใหม่ได้ โดยพื้นฐานแล้วข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในเซลล์หน่วยความจำตามสถานะของพวกเขาและตามด้วยรหัสไบนารี่ปกติ: ในส่วนที่ "ประตู" ตรรกะเปิดอยู่และในศูนย์จะปิด นี่คือวิธีจัดเก็บข้อมูล
ประเภทหน่วยความจำ NAND
อย่างที่คุณทราบว่าหน่วยความจำแฟลช NAND มีหลายประเภทดังนั้นเรามาสรุปว่าแต่ละหน่วยประกอบด้วย:
- SLC (เซลล์ระดับเดียว) : เป็นรายแรกที่เข้าสู่ตลาด แต่ละเซลล์หน่วยความจำของมันสามารถเก็บข้อมูลได้เพียงหนึ่งบิตเท่านั้นดังนั้นจึงเป็นอย่างน้อยที่สุดการสึกหรอของหน่วยความจำแฟลช NAND ทุกประเภทและเร็วที่สุดเมื่อมาถึงการเข้าถึงข้อมูล อย่างไรก็ตามเนื่องจากเซลล์เพียงหนึ่งบิตต่อเซลล์พอดีความหนาแน่นของมันจึงต่ำมาก
- MLC (เซลล์หลายระดับ) : ต้นทุนการผลิตต่ำกว่า SLC อย่างมากดังนั้นจึงได้รับความสำคัญอย่างรวดเร็ว NAND นี้มีความสามารถในการจัดเก็บสองบิตต่อเซลล์ดังนั้นความหนาแน่นจึงเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าแม้ว่ามันจะมีความทนทานน้อยกว่าเพราะมัน
- TLC (เซลล์ระดับสาม) : ประสิทธิภาพของประเภทนี้ต่ำกว่ารุ่นก่อนมากเนื่องจากสามารถเก็บได้มากถึงสามบิตในแต่ละเซลล์ซึ่งเพิ่มการสึกหรอได้อย่างมาก ข่าวดีก็คืออุปกรณ์ที่มีหน่วยความจำประเภทนี้มีความหนาแน่นสูงมาก
- QLC (เซลล์ระดับ Quad) : เป็นวิวัฒนาการของหน่วยความจำ TLC และสามารถเก็บได้สูงสุดสี่บิตต่อเซลล์ ด้วยคนรุ่นใหม่และการปรับปรุงในอัลกอริทึมการสึกหรอของมันจึงต่ำกว่า TLC
หน่วยความจำ NAND Flash 3D
เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของหน่วยความจำให้มากขึ้นเรื่อย ๆ เป็นเวลานานคุณจะได้ยิน NAND Flash หน่วยความจำ ในชั้น หรือ NAND 3D ในสามมิติ เนื่องจากข้อ จำกัด ทางกายภาพของพื้นที่ในการวางชิปบน PCB ในที่สุดทางออกเพื่อเพิ่มความหนาแน่นอย่างต่อเนื่องและดังนั้นความจุของอุปกรณ์ก็คือการสแต็คเลเยอร์หลังจากเลเยอร์ด้วยการเชื่อมต่อความเร็วสูง
ด้วยวิธีนี้และไม่ว่าจะใช้ NAND ประเภทใดก็ตามความหนาแน่นสามารถทวีคูณได้แม้ว่าจะถึงขีด จำกัด หนึ่งก็ตามเนื่องจากคุณจะเข้าใจว่าพวกมันไม่สามารถเติบโตในระดับความสูงได้อย่างไม่ จำกัด ปัจจุบันผู้ผลิตทำงานกับชิป 128 ชั้นอยู่แล้วแม้ว่า ซัมซุง ได้ประกาศแล้วว่ามีหน่วยความจำ NAND Flash 160 ชั้นที่อยู่ระหว่างการพัฒนา
