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Was ist 3D-NAND-Speicher und -Speicher?

Was ist 3D-NAND-Speicher und -Speicher?

Flash-Speicher (wie SSDs) sind heutzutage der letzte Schrei für PCs. Und obwohl der Prozess nicht so schnell verläuft, wie wir es uns erhoffen, wird dieser Speicher immer billiger und dichter und gewinnt gegenüber herkömmlichen rotierenden Festplatten an Wert. Der größte Sprung nach vorne war in letzter Zeit der 3D-NAND-Blitz, auch bekannt als vertikales NAND oder „V-NAND“. Was bedeutet das für dich? In Laienbegriffen billiger und schneller Speicher und Speicher. Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, was Laien betrifft.

Aufbauen, nicht raus

Stellen Sie sich ein Stück Flash-Speicher als Wohnhaus vor: viele unterteilte Bereiche, in denen Personen ein- oder aussteigen müssen und unterschiedlich viel Zeit entweder in (ein „1“ -Zustand für ein einzelnes Datenbit in dieser Metapher) oder verbringen aus („0“ Zustand) ihrer Häuser. Die wertvollste Ressource, die Sie beim Bau eines neuen Wohnhauses haben, sind die Immobilien, auf denen Sie es bauen möchten. Wenn Sie alltägliche Hindernisse wie Technik und Budget ignorieren, ist es Ihr Ziel, die maximal mögliche Anzahl von Menschen in einem bestimmten Gebiet zu platzieren.

Vor hundert Jahren bestand die offensichtliche Antwort auf dieses Problem darin, Wohnungen so klein wie möglich im Inneren Ihres Gebäudes zu unterteilen, um die Anzahl der Personen zu maximieren, die Sie in eine einzelne Etage einpassen können. Mit dem Aufkommen von Stahlgebäuden und schnellen, sicheren Aufzügen können wir jetzt an die Grenzen unserer neuen Materialien bauen. Wir können dem Gebäude so viele Stockwerke hinzufügen, wie wir physisch verwalten können, sodass zehn-, zwanzig- oder fünfzigmal so viele Menschen auf der gleichen Menge Land leben können, die zuvor so begrenzt war.

So ist es auch mit 2D und 3D NAND. Da es sich um Bits und nicht um Menschen handelt, haben Unternehmen bereits hart daran gearbeitet, so viele Daten wie möglich in die X- und Y-Ebene von Halbleiterkomponenten zu packen, und jetzt bauen sie vertikal von der Leiterplatte auf. Natürlich gibt es immer noch physische Einschränkungen – ein drei Zoll dickes RAM-DIMM ist nicht sehr nützlich, selbst wenn Sie zehn Terabyte Daten darin unterbringen können. Neue Techniken in der Chip- und Speicherherstellung ermöglichen jedoch eine mikroskopische Schichtung der NAND-Architektur, ähnlich wie bei einem Hochhaus. Diese Schichtungs- und Herstellungstechniken sorgen für einen vertikalen Speicher, der im Vergleich zu älterer Hardware von Zoll zu Zoll dichter, schneller und effizienter ist.

Mehr Bits für Ihr Geld

Mit diesem neuen mehrschichtigen Stil der Speicherherstellung können immer mehr Daten auf dieselbe Menge physischen Speicherplatzes übertragen werden. Nicht nur das, sondern auch Miniaturisierungstechniken, die immer noch auf konventionellere RAM- und Flash-Speicher angewendet werden, „stapeln“ sich und bieten mehr Vorteile, je mehr Schichten Sie auf ein Speichermodul legen können. Und da der physische Raum für all diese Dinge immer kleiner wird, nehmen auch die Latenz, der Stromverbrauch sowie die Lese- und Schreibgeschwindigkeit schneller ab. Fortschritte wie Kanallöcher ermöglichen eine noch schnellere Datenübertragung auf und ab der Halbleiterschicht – ähnlich wie winzige Aufzüge in unserer ursprünglichen Metapher für Wohnhäuser.

Die vertikale NAND-Technik kommt allen Sektoren des Marktes für Flash-Speicher zugute, aber vorhersehbarerweise erzielen industrielle Interessen die besten Renditen. Unglaublich komplexe Herstellungsprozesse ermöglichen sehr dichte RAM- und Speicherblöcke, die für Standard-Unterhaltungselektronik zu teuer sind, aber dennoch einen Return on Investment für Rechenzentren und Hochleistungsarbeitsplätze ermöglichen.

Trotzdem hat 3D NAND bereits den Weg auf den Verbrauchermarkt gefunden, und die Vorteile einer reinen Datenaufbewahrung in Solid-State-Laufwerken sind dramatisch. Abgesehen davon ist es nicht ganz so revolutionär, wie es auf den ersten Blick scheinen mag: Dank der ständig wachsenden Nachfrage nach Flash-Speichern bei Elektronikherstellern, Unternehmensdatenkunden und regelmäßigen Verbrauchern wie Ihnen und mir besteht derzeit ein weltweiter Mangel an Flash-Speicher auf allen Ebenen. Die Kosten sind also immer noch ziemlich hoch.

Nicht ganz bereit für die Hauptsendezeit

Zwischen der gestiegenen Nachfrage aus allen Märkten und den Kosten für die ständige Verbesserung und Aufrüstung von Fertigungszentren, um fortschrittlichere Komponenten herzustellen, scheinen Preis und Verfügbarkeit von Standard-PC-RAM und SSD-Speicher mehrjährig zu sein. Obwohl neuere 3D-NAND-Chips verfügbar sind und diese schneller und effizienter sind, sehen wir keinen Preisverfall und keine rasche Kapazitätssteigerung, die so große Schritte für sich allein bedeuten würden. Der Traum, Ihren Gaming-PC mit Dutzenden von Terabyte superschnellem Flash-Speicher und billigem Speicher zu füllen, ist noch weit entfernt.

Der Effekt neuer Techniken und Technologien ist jedoch mehr oder weniger unvermeidlich. Ein Boom bei Flash-Speicher und -Speicher kommt, da immer mehr Anbieter ihre Fähigkeiten zur Herstellung von 3D-Halbleitern umstellen und verbessern. Es könnte nur noch ein paar Jahre dauern – und ein paar Dollar mehr – als wir gehofft hatten.

Bildquelle: Flickr / Kent Wang, Flickr / VirtualWolf, Amazonas, Intel

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