3DV-NAND技术优势深入了解

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1、3DV-NAND技术优势深入了解更大的容量,更强的性能,更便宜的价格,SSD白菜价的始作俑者,_切看上去都那么美好。一切的一切都要归功于去年10月三星宣布量产的3D堆叠的TLCV-NAND闪存(简称3DV-NAND),3DV-NAND为何物?它究竟能为我们带来什么?今天我们不妨做一个讨论。3DV-NAND技术SSD总容量的大小取决于其所釆用的颗粒的数量及单个颗粒的容量(SSD总容量二单个颗粒的容量X总数量),而颗粒的容量则取决于其封装的芯片的数量及单个芯片的容量(颗粒容量二单个芯片的容量X芯片数量)。在这种情形下,SSD容量的提升是靠提升单个芯片的容量和芯片数量来实现的。其中前

2、者需要依托相应的技术才能实现,因此整个SSD厂商采用的单个颗粒的容量基本相同;而后者则需要依靠更为先进的制作工艺才能实现,在新工艺的支持下同样大小的颗粒可容纳数量更多的芯片,从而实现SSD容量的倍量式递增,从先前的32GB、64GB,一直到今天己成主流的128GB、256GBo图I芯片经过封装变成产品中可用的颗粒(PCB中的黑色长方体)然而芯片密度的增加并不具有无限性,制作工艺水平的提高需要较长的周期,在新工艺未岀现之前SSD无法靠增加芯片密度来扩容。Flash芯片要想正常地完成数据的处理工作,必须依靠多次的充放电动作才能实现,芯片密度过高势必会导致芯片间电荷干扰增大,数据读写

3、延时变长,数据处理时的错误率提高,芯片的可擦写次数下降。这也就是为什么有些号称采用先进制作工艺容量较大的SSD在实际使用过程中,整体性能反而不如那些依然采用旧工艺,容量较小的产品的主要原因。D/ROver30nmOver30nmOver30nm20nm图2随着密度加大,芯片间电荷干扰増大,最终会影响产品的整体性能LlOnm为了解决这一现状,三星首次推出了3DV-NAND技术。该技术的亮点在于它采用立体、垂直堆叠的方式来提高颗粒中包含芯片的数量。其基本原理相当于高楼大厦,和占地面积相同的平房相比这种发展纵向空间的做法显然能大幅度提高芯片的容纳数量(具体数量要视堆叠层数而定,三星计

4、划在3年后将3DV-NAND堆到100层)。狱三盖吉惟関「口I甜亓图33DV-NAND首先将存储单元(CELL)3Dft,然后垂直堆叠存储单元3DV-NAND目前的优势堆叠层数的提高最终会带来SSD容量的成倍提升,同时由于该技术中包含的其他一些特性,使得采用该技术的产品还将为我们带来很多惊喜。①抛弃了传统的浮栅极MOSFET结构,采用了用控制栅极和绝缘层将MOSFET环形包裹起来的方式,会提高产品的使用寿命。之前浮栅极MOSFET结构是将电子存储在栅极中,每次写入都会消耗栅极中的电子,一旦电子用光SSD也就寿终正寝了。而现在则会大大提升储存电荷的物理区域,特别是对TLC闪存产品

5、有非常积极的意义。2DPlanarNAND3DV-NANDInsulatorisMoreResistanttoWearPossibletoget2X-10XEndurance工/t/U匕占〃丿上S/2图4将电子存储在血积更大的绝缘层上,无疑会极人的提高产品的使用寿命②更大的栅极间接触面积会带来更低的延迟和更高的指令运行效率,从而能提高产品的运彳丁性能。(§)简化了编程阶段,减少了产品在待机和活动时的能耗。传统的闪存是通过三个阶段的编程來控制屯荷的,3D闪存简化了这一流程通过高速编程将三个阶段整合为一个单独的阶段,可有效地降低控制所需的时间和复杂度让产品更节能。2DPlanarN

6、AND3DV-NANDProgrammingAlgorithm1st2nd3rdNth1stProgramVerifylX2ndProgramj—■Verify-一一——_■■■ViNthProgramI・♦VerifyProgrammingAlgorithmSimpleAlgorithmHigh*ofProgrammingSteps・►HigherPowerConsumptionLow#ofProgrammingSteps':LowerPowerCdijsurnptrbn图5编程难度大幅度降低,在一定程度上减少了产品能耗④多层级堆叠的设计能降低单位Bit所耗成本,令产品更具性

7、价比。这一点是建立在该技术已经足够成熟并被广泛应用的基础上的,日前已经出现的产品还未完全发挥3DV-NAND优势。3DV-NAND产品推荐3DV-NAND技术为三星推出,三星是第一个将其应用到产品层面的公司。现在我们在市面能见到的3DV-NANDSSD产品,也仅限于三星850EVO和850PRO系列。电!莎公>工賦■台>aft-nxmia三犀(SAMSUNG)B60PROSW128G25黄寸9ATA晒叙2(MZ・討比7KE128BrCN)1

8、+<1SW.»V^NC»

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1、3DV-NAND技术优势深入了解更大的容量,更强的性能,更便宜的价格,SSD白菜价的始作俑者,_切看上去都那么美好。一切的一切都要归功于去年10月三星宣布量产的3D堆叠的TLCV-NAND闪存(简称3DV-NAND),3DV-NAND为何物?它究竟能为我们带来什么?今天我们不妨做一个讨论。3DV-NAND技术SSD总容量的大小取决于其所釆用的颗粒的数量及单个颗粒的容量(SSD总容量二单个颗粒的容量X总数量),而颗粒的容量则取决于其封装的芯片的数量及单个芯片的容量(颗粒容量二单个芯片的容量X芯片数量)。在这种情形下,SSD容量的提升是靠提升单个芯片的容量和芯片数量来实现的。其中前

2、者需要依托相应的技术才能实现,因此整个SSD厂商采用的单个颗粒的容量基本相同;而后者则需要依靠更为先进的制作工艺才能实现,在新工艺的支持下同样大小的颗粒可容纳数量更多的芯片,从而实现SSD容量的倍量式递增,从先前的32GB、64GB,一直到今天己成主流的128GB、256GBo图I芯片经过封装变成产品中可用的颗粒(PCB中的黑色长方体)然而芯片密度的增加并不具有无限性,制作工艺水平的提高需要较长的周期,在新工艺未岀现之前SSD无法靠增加芯片密度来扩容。Flash芯片要想正常地完成数据的处理工作,必须依靠多次的充放电动作才能实现,芯片密度过高势必会导致芯片间电荷干扰增大,数据读写

3、延时变长,数据处理时的错误率提高,芯片的可擦写次数下降。这也就是为什么有些号称采用先进制作工艺容量较大的SSD在实际使用过程中,整体性能反而不如那些依然采用旧工艺,容量较小的产品的主要原因。D/ROver30nmOver30nmOver30nm20nm图2随着密度加大,芯片间电荷干扰増大,最终会影响产品的整体性能LlOnm为了解决这一现状,三星首次推出了3DV-NAND技术。该技术的亮点在于它采用立体、垂直堆叠的方式来提高颗粒中包含芯片的数量。其基本原理相当于高楼大厦,和占地面积相同的平房相比这种发展纵向空间的做法显然能大幅度提高芯片的容纳数量(具体数量要视堆叠层数而定,三星计

4、划在3年后将3DV-NAND堆到100层)。狱三盖吉惟関「口I甜亓图33DV-NAND首先将存储单元(CELL)3Dft,然后垂直堆叠存储单元3DV-NAND目前的优势堆叠层数的提高最终会带来SSD容量的成倍提升,同时由于该技术中包含的其他一些特性,使得采用该技术的产品还将为我们带来很多惊喜。①抛弃了传统的浮栅极MOSFET结构,采用了用控制栅极和绝缘层将MOSFET环形包裹起来的方式,会提高产品的使用寿命。之前浮栅极MOSFET结构是将电子存储在栅极中,每次写入都会消耗栅极中的电子,一旦电子用光SSD也就寿终正寝了。而现在则会大大提升储存电荷的物理区域,特别是对TLC闪存产品

5、有非常积极的意义。2DPlanarNAND3DV-NANDInsulatorisMoreResistanttoWearPossibletoget2X-10XEndurance工/t/U匕占〃丿上S/2图4将电子存储在血积更大的绝缘层上,无疑会极人的提高产品的使用寿命②更大的栅极间接触面积会带来更低的延迟和更高的指令运行效率,从而能提高产品的运彳丁性能。(§)简化了编程阶段,减少了产品在待机和活动时的能耗。传统的闪存是通过三个阶段的编程來控制屯荷的,3D闪存简化了这一流程通过高速编程将三个阶段整合为一个单独的阶段,可有效地降低控制所需的时间和复杂度让产品更节能。2DPlanarN

6、AND3DV-NANDProgrammingAlgorithm1st2nd3rdNth1stProgramVerifylX2ndProgramj—■Verify-一一——_■■■ViNthProgramI・♦VerifyProgrammingAlgorithmSimpleAlgorithmHigh*ofProgrammingSteps・►HigherPowerConsumptionLow#ofProgrammingSteps':LowerPowerCdijsurnptrbn图5编程难度大幅度降低,在一定程度上减少了产品能耗④多层级堆叠的设计能降低单位Bit所耗成本,令产品更具性

7、价比。这一点是建立在该技术已经足够成熟并被广泛应用的基础上的,日前已经出现的产品还未完全发挥3DV-NAND优势。3DV-NAND产品推荐3DV-NAND技术为三星推出,三星是第一个将其应用到产品层面的公司。现在我们在市面能见到的3DV-NANDSSD产品,也仅限于三星850EVO和850PRO系列。电!莎公>工賦■台>aft-nxmia三犀(SAMSUNG)B60PROSW128G25黄寸9ATA晒叙2(MZ・討比7KE128BrCN)1

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