El Funciomamiento de las Celdas de Memoria en Samsung V-NAND

Cada fabricante tiene su propia tecnología de memoria NAND flash tridimensional, así como también su propio método para almacenar datos en las celdas de memoria y manejar la comunicación entre ellas. Samsung es propietario de la tecnología V-NAND y Z-NAND, Toshiba de BiCS 3D flash, Intel & Micron de 3D NAND, etc. Este tipo de memoria de tres dimensiones se obtiene apilando celdas de memoria nand flash planar  bidimensionales una sobre la otra con el fin de lograr mayor densidad o capacidad de almacenamiento en el mismo espacio físico o “huella”.

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A simple vista, si miramos un chip de memoria NAND flash no vamos a poder decir si es 2D NAND SLC, MLC, TLC o QLC, o, si es 3D NAND, V-NAND, Z-NAND, BiCS TLC o QLC.

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Todos tienen el mismo tamaño, solo podríamos llegar a identificarlos por un número de serie o código específico. Pero, si miramos dentro del chip y usando un microscopio electrónico, entonces vamos a poder tener un panorama más amplio de que es lo que realmente hay dentro de los mismos.

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A la  izquierda en la imagen podemos ver la memoria nand flash planar de 2 dimensiones y a la derecha en forma de “edificio” la memoria Samsung 3D V-NAND. Las celdas de memoria se apilan una sobre otras como si fuera un rascacielos y cada una de ellas puede ser TLC (Triple Level Cell 3-bit) muy usada hoy día o lo nuevo que es QLC (Quadruple Level Cell 4-bit). Estamos hablando de que cada celda almacena hasta 4-bit y se superponen hasta 64 (pronto 96) una sobre otra formando así la 3D V-NAND de 64-Capas TLC/ QLC. Aquí es donde vemos la verdadera ventaja entre la tecnología 2D y 3D. Con 3D V-NAND se puede almacenar hasta 1TB en un solo chip de memoria.

Celdas de Memoria 2D versus 3D:

Haciendo una analogía, las celdas 2D serían como las casas individuales de un vecindario y las celdas 3D el edificio.

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En el edificio las celdas de memoria estarían representadas por cada piso y cada habitación los bits que se almacenan, de 1-bit SLC hasta 4-bit QLC, en este caso vemos 4 por tanto es QLC.

Funcionamiento de las celdas de memoria V-NAND:

Las capas de celdas de memoria se comunican entré si mediante “channel holes” que son como caminos, y que en el dibujo están representados por los ascensores del edificio los cuales dejan pasar los datos.

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Gracias a este proceso innovador el procesamiento de datos es el doble de rápido y el consumo energético un 50% menor.

Video Samsung V-NAND:

 

Notas Finales:

Samsung es Líder Mundial en este proceso y ya tiene implementada su 3D V-NAND de 96-Capas QLC y planea llegar hasta las 120 y 140 Capas para los años venideros. Sus competidores también están en la misma carrera.

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