Arrivano le memorie 4D NAND: cosa cambia rispetto al passato

Parlando di differenze tra hard disk e SSD abbiamo spiegato cosa sono le memorie NAND, un tipo di memoria non volatile utilizzata comunemente nell’elettronica digitale, inclusi dispositivi come SSD, schede di memoria flash, chiavette USB e altri dispositivi di archiviazione. Le memorie NAND prendono il nome dalla logica NAND (NOT-AND) che viene utilizzata per organizzare le celle di memoria all’interno del chip. SK hynix, uno dei principali produttori, parla delle sue nuove memorie 4D NAND a 238 layer, già pronte per le unità a stato solido di ultima generazione.

Memorie 3D NAND

Le tradizionali memorie utilizzano una struttura planare, in cui le celle di memoria sono organizzate in una matrice bidimensionale sulla superficie del chip. Con l’aumento delle capacità di archiviazione e l’esigenza di ridurre le dimensioni fisiche dei dispositivi di memoria, le memorie 2D hanno raggiunto il loro limite in termini di densità di celle e capacità.

Sono state quindi sviluppate le memorie 3D NAND proprio con l’obiettivo di superare tali limitazioni. Invece di organizzare le celle di memoria in un’unica struttura bidimensionale, le memorie 3D NAND impilano le celle di memoria in strati verticali. In questo modo è possibile massimizzare la densità delle celle e, di conseguenza, ottenere una maggiore capacità di archiviazione.

4D NAND SK hynix a 238 layer: cosa significa

SK hynix ha avviato in questi giorni la produzione di massa dei suoi primi dispositivi di memoria 4D NAND TLC (Triple Level Cell) a 238 layer. Di fatto sono una variante delle memorie 3D NAND ma promettono di introdurre nel mondo degli SSD un nuovo standard per quanto riguarda prestazioni e capacità.

I nuovi chip vantano una velocità di trasferimento dati di 2400 MT/s e sono destinati a costituire la spina dorsale della prossima generazione delle migliori unità a stato solido. Si parla di modelli a elevate prestazioni dotati di interfaccia PCIe 5.0 x4, in grado di assicurare velocità di lettura/scrittura sequenziale da 12 GB/s a salire.

Cosa sono i layer nelle memorie NAND

Nel contesto delle memorie NAND, il termine layer si riferisce alla struttura fisica della memoria NAND stessa. Ogni layer rappresenta uno strato di celle di memoria sovrapposte all’interno dello stesso chip di memoria. Ogni cella di memoria può memorizzare più bit di dati, grazie all’uso di tecniche come MLC (multi-level cell, due bit), TLC (triple-level cell, tre bit); QLC (quad-level cell, quattro bit) che permettono di immagazzinare più di un solo bit di informazione in ogni singola cella.

Aggiungendo più layer alla memoria NAND, si aumenta la capacità di archiviazione e si ottiene una maggiore densità di dati. Di contro, l’aumento dei layer può influire sulla complessità del processo di produzione e richiedere tecnologie avanzate per la realizzazione dei chip.

Il primo dispositivo 4D NAND a 238 layer di SK hynix

Il secondo più grande produttore al mondo di chip per memorie dopo Samsung Electronics, il sesto assoluto nel mercato dei semiconduttori, ha presentato un primo chip 4D NAND TLC da 512 Gb (64 GB) che ha un’efficienza di produzione superiore del 34% rispetto a un dispositivo simile fabbricato, sempre da SK hynix, usando lo schema 3D NAND a 176 layer.

Secondo la società, inoltre, oltre a essere più piccoli dei predecessori, i nuovi chip di memoria ridurrebbero il consumo energetico durante le operazioni di lettura di un 21%. Un valore che porterà sicuramente benefici sia per i PC portatili che per smartphone e tablet.