Qu'est-ce que la mémoire et le stockage 3D NAND?

Le stockage Flash (comme les disques SSD) fait fureur chez les PC de nos jours. Et bien que le processus ne se déroule pas aussi vite que nous le souhaiterions, le stockage devient de moins en moins cher et de plus en plus dense, augmentant progressivement la valeur des disques durs à disques rotatifs classiques. Dernièrement, le plus grand bond en avant a été la 3D NAND Flash, également appelée NAND verticale ou «V-NAND». Qu'est-ce que cela signifie pour vous? En termes simples, stockage et mémoire moins chers et plus rapides. En termes non-profanes, eh bien, jetons un coup d'oeil.

Construire, pas sortir

Imaginez un stockage flash comme un immeuble d’appartements: de nombreuses zones compartimentées dans lesquelles les gens doivent entrer ou sortir, passant plus ou moins de temps à l’état (état «1» pour un bit de données, dans cette métaphore) ou out («0» état) de leurs maisons. Désormais, la ressource la plus précieuse dont vous disposez si vous construisez un nouvel immeuble est l’immobilier sur lequel vous souhaitez le construire. En ignorant les obstacles quotidiens tels que l'ingénierie et le budget, votre objectif est de placer le maximum de personnes possible sur une zone de terrain définie..

Il y a cent ans, la solution évidente à ce problème serait de subdiviser les appartements aussi petits que possible à l'intérieur de votre bâtiment, en maximisant le nombre de personnes que vous pouvez intégrer dans une seule histoire. Maintenant, avec l’avènement des bâtiments en acier et des ascenseurs rapides et sûrs, nous pouvons construire en haut à la limite de nos nouveaux matériaux. Nous pouvons ajouter au bâtiment autant d'histoires que nous pouvons physiquement, en permettant à dix, vingt ou cinquante fois plus de personnes de vivre sur la même superficie de terrain auparavant si limitée..

C'est donc avec NAND 2D et 3D. Parce que nous parlons de bits et non de personnes, les entreprises ont déjà travaillé d'arrache-pied pour stocker autant de données que possible dans les plans X et Y des composants semi-conducteurs, et elles se construisent maintenant verticalement à partir du circuit imprimé. Il y a toujours des limites physiques, bien sûr: un module DIMM RAM de trois pouces d'épaisseur n'est pas très utile, même si vous pouvez y insérer dix téraoctets de données. Mais de nouvelles techniques de fabrication de puces et de mémoires permettent une superposition microscopique de l’architecture NAND, très semblable à celle d’un immeuble de grande hauteur. Ces techniques de superposition et de fabrication rendent la mémoire verticale plus dense, plus rapide et plus efficace, matériel par pouce comparé au matériel plus ancien..

Plus de bits pour votre argent

Avec ce nouveau style de fabrication de mémoire en couches, de plus en plus de données peuvent être entassées dans le même espace physique. Non seulement cela, mais les techniques de miniaturisation qui sont toujours appliquées à des mémoires RAM plus classiques et classiques, ainsi qu'une «pile», procurent plus d'avantages si plus de couches sont insérées dans un module de mémoire. Et puisque l’espace physique pour tous ces éléments devient de plus en plus étroit, la latence, la consommation d’énergie, la vitesse de lecture et d’écriture diminuent également à un rythme plus rapide. Des avancées telles que les trous de canal permettent un transfert encore plus rapide des données entre les couches de semi-conducteurs, un peu comme de minuscules ascenseurs dans notre métaphore d'origine..

La technique NAND verticale profite à tous les secteurs du marché du stockage flash, mais il est prévisible que les intérêts industriels obtiendront les meilleurs rendements. Des processus de fabrication incroyablement complexes permettent des blocs de mémoire vive et de stockage extrêmement denses, trop coûteux pour l'électronique grand public standard, tout en permettant un retour sur investissement des centres de données et des stations de travail haute puissance.

Même dans ce cas, 3D NAND a déjà fait son chemin sur le marché grand public et les avantages d’une rétention de données pure sur des disques SSD sont considérables. Cela dit, ce n’est pas aussi révolutionnaire qu’il pourrait sembler au début: grâce à la demande toujours croissante de mémoire flash chez les fabricants de produits électroniques, les clients utilisant des données professionnelles et les consommateurs habituels comme vous et moi, le monde mémoire flash à tous les niveaux. Donc les coûts sont encore assez élevés.

Pas tout à fait prêt pour le prime time

Entre la demande croissante de tous les marchés et le coût de l'amélioration et de la mise à niveau constantes des centres de fabrication pour la fabrication de composants plus avancés, le prix et la disponibilité du stockage standard sur PC RAM et sur disque SSD semblent être obsolètes. Bien que des puces NAND 3D plus récentes soient disponibles, plus rapides et plus efficaces, nous ne voyons pas la baisse du prix et la forte augmentation de la capacité suggérées par de telles étapes importantes. Le rêve de doter votre ordinateur de jeu de dizaines de téraoctets de mémoire flash ultra-rapide et de stockage à un prix avantageux est encore loin.

Mais les retombées des nouvelles techniques et technologies sont plus ou moins inévitables. Un boom de la mémoire flash et du stockage s'annonce, alors que de plus en plus de fournisseurs basculent et améliorent leurs capacités de fabrication de semi-conducteurs 3D. Cela pourrait prendre juste quelques années de plus, et quelques dollars de plus, que nous espérions.

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