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


  • Источник: 3dnews.ru 
  • Дата: Июл 28, 2021 
  • Просмотры: 156

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.

iapontcy-pokazali-fleshpamiat-s-zapisiu-6-bit-v-iacheiku-no-rabotaet-ona-poka-pri-pochti-200c_1.jpg

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).

iapontcy-pokazali-fleshpamiat-s-zapisiu-6-bit-v-iacheiku-no-rabotaet-ona-poka-pri-pochti-200c_2.jpg

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.