حافظه 3DNAND ساختار جدید حافظه SSD است که حتی از قبل سریع‌تر و قوی‌تر هستند.
امروزه، ابزارهای ذخیرهسازی فلش مانند SSD، به یکی از نیازهای مبرم کامپیوترهای شخصی تبدیل شدهاند. این روزها کمتر سیستمی را می‌توان بدون SSD تصور کرد.
حافظههای فلش به مرور زمان و با توجه به رشد تکنولوژی با حجم بیشتری در دسترس قرار گرفته‌اند. همچنین ارزان‌تر شدهاند تا از نظر قیمتی به هارد دیسک‌های مکانیکی نزدیک‌تر شوند.
در بین حافظه های NAND، بیشترین پیشرفت را حافظه 3DNAND یا NAND سه بعدی دارند. حافظه NAND عمودی یا V-NAND نیز نامیده میشوند.
اگر به‌صورت غیر تخصصی به قضیه نگاه کنیم، این امر منجر به تولید حافظه و تجهیزات ذخیرهسازی ارزان‌تری میشود. اما برای کسب اطلاعات تخصصی با ما همراه باشید.
خلاصه ای از نحوه عملکرد حافظه 3DNAND
یک قطعه از حافظه‌ی فلش را به‌عنوان یک آپارتمان در نظر بگیرید. خانه‌هایی مجزا که مردم یا داخل آن و یا از آن خارج میشوند. زمان‌های متفاوتی در داخل (یک بیت حاوی مقدار ۱ است) و خارج از آن (حالت صفر) سپری می‌کنند.
برای اینکه بتوانید آدمهای بیشتری داخل آپارتمان ها جای دهید، باید واحدهای بیشتری بسازید.
حدود صد سال پیش، جواب این سؤال به تقسیم کردن زمین به کوچک‌ترین ابعاد ممکن و جای دادن افراد در یک طبقه ختم می‌شد.
ولی اکنون با به وجود آمدن ساختمان‌های فولادی و آسانسورهای سریع و ایمن، ساختن آپارتمان‌های چندطبقه به‌راحتی امکان‌پذیر است.
می‌توان با داشتن زمینی با مساحت مشابه، افراد را ۱۰، ۲۰ یا ۵۰ برابر بیشتر از قبل در ساختمان‌ها جای داد.
حافظه 3DNAND
این همان تفاوتی است که در حافظه 3DNAND و دوبعدی وجود دارد. کمپانی‌های پیشرو برای به حداکثر رساندن تعداد بیت‌هایی که در یک سطح دوبعدی X و Y جا میگیرند، تلاش‌های زیادی انجام داده‌اند.
و هم اکنون در حال ساخت عمودی مدارات هستند. البته محدودیت‌های فیزیکی همیشه وجود دارند. برای مثال استفاده از یک ماژول رم با ضخامت ۳ اینچ امر غیر معقولی است. حتی اگر بتوان ترابایت‌ها داده را در آن جای داد.
ولی تکنولوژی‌های جدید در ساخت حافظه و چیپ، اجازه می‌دهند لایه‌های میکروسکوپی و بسیار ریز از معماری NAND را روی هم سوار کنید.
روش‌های لایه‌بندی و ساخت حافظه‌ی عمودی، تراکم، سرعت و کارایی را در مقایسه با مدل قدیمی‌تر بهبود می‌بخشند.
با استفاده از مدل جدید ساخت حافظه به‌صورت لایه‌ای مانند حافظه 3DNAND اطلاعات بسیار بیشتری نسبت به قبل در همان فضای فیزیکی قبلی جای می‌گیرد.
در تکنولوژی کوچک سازی می‌توان لایه‌های بیشتری را در یک ماژول حافظه قرار داد.
کاهش فاصله‌ی سیم‌بندی‌ها (فناوری ساخت که با نانومتر بیان میشود) در مدارات، باعث کاهش فضای فیزیکی، تأخیر و توان مصرفی میشود. از سوی دیگر سرعت خواندن و نوشتن را افزایش می‌دهد.
پیشرفت‌های صورت گرفته در این زمینه، مانند Channel Holes، باعث افزایش سرعت انتقال داده بین لایه‌های نیمه‌رسانا شدهاند. اگر مثالی را که زدیم به یاد بیاورید، این ایده مانند یک آسانسور کوچک بین طبقات آپارتمان عمل می‌کند.
روش V-NAND
روش V-NAND در تمامی بخش‌هایی که ابزارهای ذخیرهسازی فلش نقشی در آن ایفا می‌کنند، ریشه دوانده است. اما پیشبینی میشود بیشتر در موارد صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.
روند ساخت فوق‌العاده پیچیده برای ساخت رم و تجهیزات ذخیرهسازی با ظرفیت بالا، هزینههای ساخت را افزایش می‌دهد.
درواقع با توجه به قیمت، مشتری آنها یک کاربر معمولی نیست و بازار هدف این محصولات، دیتاسنترها و ورک‌استیشن‌های پرقدرت است.
با این وجود، حافظه 3DNAND راه خود را به بازار مصرف‌کنندگان پیدا کرده و مزیت‌های پرشماری برای ذخیرهسازی داده در SSD-ها به نمایش گذاشته است.
با توجه به افزایش تقاضای حافظه‌ی فلش از سوی شرکت‌های الکترونیکی، شرکت‌های بزرگ و مشتریان معمولی، حافظه‌ی فلش در تمامی دنیا با کمبود مواجه شده است.
بنابراین قیمت‌ها هنوز هم نسبتا بالا هستند.
انتظار میرود تغییر قیمت و موجودی رم کامپیوتر استاندارد و SSD به دلیل افزایش نیاز بازار در تمامی سطوح و افزایش مداوم هزینههای ساخت،غیرقابل پیشبینی باشد.
با اینکه حافظه 3DNAND ، با سرعت بالاتر و کارایی بیشتر، در دسترس هستند. اما فرآیند کاهش قیمت، افزایش سرعت و ظرفیت، کمتر از حد انتظار است.
رؤیای اینکه سیستم گیمینگ خود را با ترابایت‌ها حافظه‌ی فلش با سرعت بالا تجهیز کنید، با روند فعلی، رؤیایی دور از دسترس است.
با این حال، تأثیر تکنولوژی‌های جدید اجتناب‌ناپذیر است. با توجه به اینکه بسیاری از تأمین‌کنندگان با تغییر در خط تولید محصولات خود، درصدد افزایش توانایی‌های تولید حافظه‌ها و ابزارهای ذخیرهسازی فلش هستند.
در سال‌های پیش رو، شاهد رونق و رواج بیشتر این دست از محصولات خواهیم بود. البته این انتظار ممکن است چند سال بیشتر از رؤیاهایمان طول بکشد.
تفاوت میان NAND و V-NAND چیست؟
امروزه فناوری NAND، فناوری اصلی در ساخت حافظههای فلش مموری و حافظه SSD است. صدها هزار سلول در کنار یکدگیر قرار گرفته و در هر بلاک نیز چند صفحه از آنها به صورت ۱۲۸KB+ قرار میگیرند.
در نهایت یک چیپ شامل از چند بلاک مختلف را تشکیل می‌دهند. مدیریت خاصی برای خواندن اطلاعات وجود دارد و دسترسی به اطلاعات صرفا به صورت صفحه به صفحه انجام میشوند.
به همین علت NAND برای دسترسی اطلاعات به صورت ترتیبی فوق‌العاده است. NAND پایداری بسیار بیشتری نسبت به دیگر تکنولوژی ساخت فلش‌ها یعنی NOR دارد که بر اساس گزارش‌ها این پایداری به حتی ده برابر نیز می‌رسد.
همچنین سرعت خواندن و نوشتن به خاطر شیوه خاص مدیریت داده‌ها در بلاک بسیار عالی است. در کنار آن به خاطر معماری بسیار فوق العاده، تولید چیپ‌های NAND نسبت به NOR بسیار ارزان است.
V-NAND و یا حافظه 3DNAND عمودی آخرین تکنولوژی در زمینه ساخت فلش مموری در دنیا است. در این فناوری از سلولهای NAND به صورت سطح دو وجهی استفاده میشود.
این سلول‌ها به صورت عمودی در کنار یکدیگر قرار میگیرند که باعث شده از نماد V به دلیل (Vertical یا عمودی) در نام این تکنولوژی استفاده شود.
با توجه به استفاده از ساختار عمودی سلول‌ها، SSDهای ساخته شده با استفاده از این تکنولوژی حجم بالاتری دارند. مصرف برق آنها کمتر و در نهایت هزینه تولید آنها نیز کاهش پیدا کرده است.
از دیگر ویژگی‌های V-NAND می‌توان به سرعت دو برابر و ماندگاری داده‌ها تا ده برابر اشاره کرد.
سامسونگ اولین بار با استفاده از V-NAND توانست اولین SSD با حجم دو ترابایت در جهان را به نام Samsung 850 Pro را به بازار عرضه کند.
