Samsung pripravlja 3D pomnilnik: V-NAND

Manjšanje proizvodnega procesa že pod 20 nm je skupaj z zapisovanjem več bitov v eno celico omogočilo, da so SSD-ji v vsega nekaj letih postali izredno dostopni. A prav ta tehnologija, ki omogoča nižjo ceno, obenem zahteva daljše programabilne čase (to znižuje hitrost) in močno zniža vzdržljivost posamezne celice. V industriji se govori, da bomo pri klasičnih NAND pomnilnikih videli še eno manjšanje med 10 in 20 nm, morda dve, potem pa bomo tehnološko rezervo izkoristili. Proizvajalci seveda ne počivajo, saj razvijajo alternativne tehnologije, ki bodo omogočile nadaljevanje Moorovega zakona, tako z izboljšavami klasičnega NAND-a (preverjanje napak celice, pomnjenje le-teh in njihovo upoštevanje pri branju ter zapisovanju) kakor tudi s popolnoma novimi tehnologijami, npr. različnimi implemntacijami uporovnega pomnilnika.

Še eno varianto so pripravili pri Samsungu, kjer stavijo na tretjo dimenzijo. Težava klasičnih celic je, da naboj shranjujejo na prevodniku, na vratih tranzistorja. Ko se celica izrabi, ni več sposobna držati naboja. Samsungova nova implementacija, ki so jo poimenovali V-NAND, to spremeni, saj naboj shranjuje v izolatorju. Ker je glavni problem klasičnih tranzistorjev tudi njihova velikost, so pri Samsungu to povečali, v višino. Pripravili so okrogel sendvič, kjer so kanal postavili na sredino, obkroža ga izolator, kjer se kot rečeno shranjuje naboj, okrog pa potem pridejo vrata tranzistorja. S 3D krožno zgradbo jasno povečajo površino snovi, ki shranjuje naboj, kar izboljša zanesljivost.

Za dovoljšno količino celic spet poskrbi višina, saj jih zlahka nalagajo eno na drugo. To lepo prikaže podatek, da so za prve resne testne primerke uporabili proizvodni postopek med 30 in 40 nm. Vseeno so s 24 plastmi celic izdelali 128-gigabiten čip, ki pa zaseda približno enako prostora, kot 64-gigabiten čip, izdelan v običajnem, ravninskem 10-do-19-nm proizvodnem procesu. Dodaten bonus starejšega in robustnejšega proizvodnega procesa je bistveno višja vzdržljivost. Ta naj bi po besedah Samsunga dosegala kar 35.000 ciklov zapisov in brisanj, kar je več kot 10-krat več od običajnih modernih pomnilniških čipov tipa MLC (TLC je z okrog 1000 cikli še trikrat slabši).

Da je tehnologija že zelo zrela pove dejstvo, da za nekatere stranke že ponujajo testne primerke 480 oz. 960-gigabajtnih pogonov SSD, namenjenih resni (enterprise) uporabi. Že naslednje leto bi lahko takšne čipe videli v širši uporabi, do 2017 pa menijo, da bi lahko izdelali čip z 1 Tb prostora (osmerica njih bi zadostovala za poceni terabajtni pogon SSD, nekako tako, kot današnji 120 oz. 240 GB pogoni).

Je vzdržljivost dovolj visoka še za najbolj paranoične uporabnike?)