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Detrás de la nueva generación de memorias Flash

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Patrick Twele, Product Sales Manager de Almacenamiento en el distribuidor internacional Rutronik, nos explica lo que hay detrás de la nueva generación de memorias Flash.

Detrás de la nueva generación de memorias FlashLa tecnología de memorias Flash NAND, presentada por primera vez en 1989, sigue conformando la base de todas las Flash comunes en el mundo de los módulos de memoria. Aunque desde entonces esta tecnología básica se ha desarrollado de diversas maneras, el principio original todavía se aplica: las celdas de memoria se disponen en una cuadrícula plana para guardar información en forma de tensión.

Una tecnología que inicialmente era bastante costosa y poco fiable y tenía baja capacidad ahora domina prácticamente cualquier segmento de mercado y parece que continuará haciéndolo en el futuro. Este nivel de éxito es consecuencia de la reducción de coste a través de la minimización de la estructura. Además, el uso de más información guardada por celda, gracias a varios niveles de voltaje, y la implementación de nuevas características de software han contribuido a ello.

En términos de minimización de la estructura, se puede alcanzar un límite físico con las actuales estructuras (nm) que los fabricantes tienen difícil incorporar: aumenta la frecuencia de los errores al leer los datos, al mismo tiempo que decrece la resistencia y la retención de datos. Por lo tanto, nada se puede sacar de este método. Sin embargo, con la finalidad de mantener el crecimiento, los fabricantes demandan capacidades superiores a menor coste. Lo que se echa en falta es una nueva tecnología o, al menos, un principio innovador de la idea NAND original.

3D NAND como reemplazo de las anteriores memorias Flash planas

Desafortunadamente, la idea de que una memoria 3D consiste en cuadrículas NAND planas y apiladas es poco compatible con la realidad. Fabricantes como Intel/Micron, Toshiba/SanDisk, Hynix y Samsung necesitan años para desarrollar un chip Flash y llevarla a la fase de producción. A día de hoy, el resultado de estas inversiones se ve reflejado en dos diferentes tecnologías disponibles en el mercado. Intel/Micron usa una puerta flotante en sus chips 3D NAND para ahorrar electrónica, empleando el mismo principio que la arquitectura previa: 2D NAND plana. El resto de compañías confían en una memoria con charge trapping (CTF), denominada 3D V-NAND por Samsung.

La puerta flotante utilizada por Intel/Micron guarda los cambios de una puerta aislada eléctricamente entre el canal y la puerta de control. En el caso de las memorias charge trapping, las modificaciones se almacenan en los centros de trapping, una capa de nitruro de silicio que está separada del canal a través de una capa fina de óxido (efecto túnel).

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