【技术】3D NAND SSD：突破2D平面NAND的扩展限制
3D NAND SSD：突破2D平面NAND的扩展限制
自从Fujio Masuoka博士在80年代发明闪存以来，基于闪存的固态驱动器（SSD）已经走了很长一段路。在随后的几十年中，技术人员成功地开发了新方法，并使用新材料缩小了闪存芯片的尺寸，以便将其更多地安装在芯片上并提高容量。
但是，扩展规模有望达到极限。制造商试图将更多的元件封装到同一芯片上，但是我们正接近技术限制，光刻技术的微观宽度已不再可以进一步缩小。
从2D彻底转变的需要
在二维平面NAND中，存储单元并排布置在单个管芯层上。驱动器容量取决于将在基片上安装多少个单元 ，更多的单元意味着更高的容量。但是，此技术受以下限制：
·缩放限制。制造商一直在缩小存储单元的尺寸，以便将更多的单元装入芯片中。但目前光刻宽度已经接近达到技术极限。
·单元间干扰。不断缩小存储单元会导致电荷从一个单元泄漏或迁移到相邻单元中。当前的2D NAND光刻技术处于1y / 1z nm。超越这一点非常困难，因为随着单元的收缩，电子泄漏概率会增加。建立NAND的管芯越小，防止写入一个单元破坏其他单元中的数据变得越来越困难。这种情况称为单元间干扰，这大大降低了闪存的可靠性，并最终导致数据损坏。
·与拥挤的大都市寻找更有效地利用可用土地的方法类似，需要彻底改变以在有限的芯片尺寸内增加密度。
克服2D的极限
三维NAND是下一代闪存技术。3D NAND通过垂直堆叠多层材料突破了2D平面NAND的边界，然后形成单元层。这项创新技术可在给定的占位面积上增加容量，而不会过度缩小闪存芯片以使其更适合有限的基片尺寸。领先的制造商已经在堆叠更高的产品，从而提高了64层3D NAND的产量。容量显然增加了，另外还有更多好处：通过垂直堆叠层，可以使用更大的NAND单元，从而获得更好的性能和耐久性。它可以比作高层建筑，在有限的土地上您可以拥有许多楼层。3D NAND功耗也更低；降低每千兆字节的成本；通过使用更简单的算法加快读/写速度；并通过减少单元间干扰来提供更好的可靠性、耐久性和整体性能。
3D NAND优势摘要
·降低功耗。与平面NAND相比，功耗降低多达50％。
·更好的性能和速度，使用更简单的算法可将读取/写入性能提高1.3-2倍
·更好的耐久性。3D NAND减少了单元间干扰，从而提高了可靠性并延长了SSD的使用寿命。
·成本效益。随着3D NAND越来越流行，它将最终取代2D平面NAND，从而推动持续的比特成本降低，并为在企业和消费者领域更广泛地采用闪存铺平道路。通过3D NAND技术，预计闪存单位成本的降低将大大降低。
表1. 2D和3D NAND之间的比较。
ATP 3D NAND优势
ATP提供各种尺寸的3D NAND闪存，容量从128 GB到1TB不等。ATP M.2，2.5"固态硬盘，mSATA 和slimSATA 驱动器提供最大的顺序读/写速度为550/450 MB/s，这明显优于planar NAND解决方案。
从IC级测试到最终的3D NAND封装，ATP的自包装功能可确保对生产过程和质量管理的完全控制，从而确保客户缩短交货时间、BOM稳定性、定制包装并可控制总成本效益。
最重要的是，ATP的自包装3D NAND产品还具有先进的技术，即使在最苛刻的操作环境中，也可以确保数据完整性，持久性和可信赖性。
随着3D NAND的快速发展，有望在可预见的将来取代平面NAND。希望满足日益增长的数据存储需求的企业将受益于ATP的3D NAND解决方案，它们具有更高的容量，更好的性能，更久的耐用性以及更低的每千兆字节成本。
ATP 3D NAND解决方案
ATP 3D NAND解决方案具有不同的外形和容量。请参考下表。
表2. ATP 3D NAND解决方案。
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本文由Jackie S翻译自ATP ELECTRONICS，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。
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Timm Lv9. 科学家 2021-02-25学习了 -
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用户56731903 Lv9. 科学家 2020-02-23了解一下！！！ -
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aran Lv7. 资深专家 2020-01-20随着3D NAND越来越流行，它将最终取代2D平面NAND，从而推动持续的比特成本降低，并为在企业和消费者领域更广泛地采用闪存铺平道路。通过3D NAND技术，预计闪存单位成本的降低将大大降低。 -
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PCIe®Gen 3 NVMe M.2 2280/2242/2230固态硬盘
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