Новости Hardware

Японцы показали флеш-память с записью 6 бит в ячейку, но работает она пока при почти -200 °C

Два года назад японская компания Kioxia (бывшая Toshiba Memory) сообщила об успешной разработке флеш-памяти NAND PLC с записью 5 бит в каждую ячейку. Это обещало на 25 % увеличить плотность записи по сравнению с памятью QLC NAND (4-битовой), но в два раза снижало устойчивость к износу для техпроцесса класса 10 нм — до 35 циклов перезаписи. Японцев это не испугало. Сегодня они испытали 6-битовую память HLC 3D NAND и мечтают о 8-битовой OLC NAND.

Чем больше бит в ячейке памяти тем больше уровней напряжения надо использовать. Источник изображения: PC Watch

Чем больше бит в ячейке памяти тем больше уровней напряжения надо использовать. Источник изображения: PC Watch

Напомним, что информация в ячейке NAND кодируется числом состояний заряда (напряжением) и определяется значением 2 в степени, где степень — это разрядность ячейки. Например, для памяти MLC — это четыре градации уровней напряжения (22), а для популярной сегодня 4-битовой QLC уже 16 значений (24). Для памяти с шестью битами в каждой ячейке необходимо удерживать уже 64 уровня, а для 8-битовой — 256 значений. Это неимоверно нагрузит контроллер памяти, который на каждой операции должен будет всё это восстанавливать и корректировать, но против этого встаёт также физика и химия материалов.

Чтобы проверить работу 6-битовой ячейки NAND инженеры Kioxia охладили образец памяти до температуры -196 °C. Это стабилизировало характеристики материала и позволило упростить конструкцию ячейки. Эксперимент показал, что в таком состоянии 6-битовая ячейка может записывать и хранить данные до 100 минут без разрушения, а также выдерживает до 1000 циклов перезаписи. В условиях комнатной температуры, надеются разработчики, такая память сможет выдерживать до 100 циклов перезаписи (но это, очевидно, будет зависеть от техпроцесса — чем «толще», тем больше).

Чем больше бит в ячейке памяти тем больше уровней напряжения надо использовать. Источник изображения: PC Watch

Примерное число циклов перезаписи в каждую ячейку в зависимости от техпроцесса и разрядности ячейки. Источник изображения: Blocks & Files.

Достигнутый результат позволяет надеяться, что память HLC и даже OLC со временем появится. В то же время даже память PLC с 5 битами в ячейке нас призывают не ждать раньше 2025 года. Более надёжный результат для повышения плотности памяти NAND — это наращивание числа слоёв в структуре 3D NAND. Сегодня число слоёв приближается к 200, а в перспективе может достичь значения 500 и даже 1000 слоёв.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
Прежде чем оставить комментарий, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами комментирования. Оставляя комментарий, вы подтверждаете ваше согласие с данными правилами и осознаете возможную ответственность за их нарушение.
Все комментарии премодерируются.
Комментарии загружаются...
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥