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¿Qué es la memoria y el almacenamiento en 3D NAND?


El almacenamiento flash (como las SSD) está de moda en la actualidad para las computadoras. Y aunque el proceso no avanza tan rápido como podríamos esperar, el almacenamiento es cada vez más económico y denso, aumentando de valor hacia los discos duros de discos rotativos convencionales. El mayor avance hasta ahora ha sido el flash 3D NAND, también conocido como NAND vertical o "V-NAND". ¿Qué significa esto para usted? En términos simples, almacenamiento y memoria más económicos y más rápidos. En términos no legos, bueno, echemos un vistazo.

Building Up, Not Out

Imagine una parte de almacenamiento flash como un edificio de apartamentos: muchas áreas compartimentadas en las que las personas necesitan entrar o salir, gastando cantidades variables de tiempo en (un estado "1" para un solo bit de datos, en esta metáfora) o fuera (estado "0") de sus hogares. Ahora, el recurso más valioso que tiene si está construyendo un nuevo edificio de apartamentos es el inmueble en el que desea construirlo. Ignorando obstáculos mundanos como la ingeniería y el presupuesto, su objetivo es poner la mayor cantidad posible de personas en un área determinada de terreno.

Hace cien años, la respuesta obvia a este problema consistía en subdividir los apartamentos lo más pequeños posible en el interior de su edificio, maximizando la cantidad de personas que puede caber en una sola historia. Ahora con la llegada de los edificios de acero y los ascensores rápidos y seguros, podemos construir hasta hasta el límite de nuestros nuevos materiales. Podemos agregar tantas historias al edificio como podamos administrar físicamente, permitiendo que diez, veinte o cincuenta veces más personas vivan en la misma cantidad de tierra que antes era tan limitada.

Lo mismo ocurre con 2D y NAND 3D Debido a que estamos hablando de bits y no de personas, las empresas ya han trabajado arduamente para incorporar la mayor cantidad de datos posible en los planos X e Y de los componentes de semiconductores, y ahora están construyendo verticalmente desde la placa de circuito. Todavía hay limitaciones físicas, por supuesto, un RAM DIMM de tres pulgadas de grosor no es de mucha utilidad, incluso si puede incluir diez terabytes de datos allí. Pero las nuevas técnicas en fabricación de chips y memoria permiten capas microscópicas de la arquitectura NAND, muy similar a un edificio de apartamentos de gran altura. Estas técnicas de capas y fabricación hacen que la memoria vertical sea más compacta, más rápida y más eficiente, pulgada por pulgada en comparación con hardware antiguo.

Más bits para su inversión

Con este nuevo estilo de capas de fabricación de memoria, cada vez más datos pueden estar abarrotado en la misma cantidad de espacio físico. No solo eso, sino que las técnicas de miniaturización que todavía se están aplicando a la memoria RAM más convencional y el almacenamiento flash también se "apilan", otorgando más beneficios a más capas que pueda poner en un módulo de memoria. Y dado que el espacio físico para todas estas cosas es cada vez más pequeño, la latencia, el uso de energía y la velocidad de lectura y escritura también disminuyen a un ritmo más rápido. Avances como los agujeros de los canales permiten una transferencia de datos aún más rápida arriba y abajo de las capas de semiconductores, algo así como pequeños ascensores en nuestra metáfora original de construcción de apartamentos.

La técnica vertical NAND beneficia a todos los sectores del mercado de almacenamiento flash, pero de manera predecible los intereses industriales están viendo los mejores rendimientos. Procesos de fabricación increíblemente complejos permiten bloques superdensos de RAM y almacenamiento que son demasiado caros para los productos electrónicos de consumo estándar, pero que aún permiten un retorno de la inversión para centros de datos y estaciones de trabajo de alta potencia.

Aún así, 3D NAND ya lo ha hecho su camino al mercado de consumo, y los beneficios para la retención de datos puros en unidades de estado sólido son dramáticos. Dicho esto, no es tan revolucionario como podría parecer al principio: gracias a la creciente demanda de memoria flash entre los fabricantes de productos electrónicos, clientes de datos corporativos y consumidores habituales como usted y como yo, actualmente existe una escasez mundial de memoria flash en todos los niveles. Por lo tanto, los costos todavía son bastante altos.

No está listo para el horario de verano

Entre la mayor demanda de todos los mercados y el costo de mejorar y actualizar constantemente los centros de fabricación para fabricar componentes más avanzados, el precio y la disponibilidad de ambos y el almacenamiento SSD parece estar en una rutina de varios años. Aunque los nuevos chips 3D NAND están disponibles, y son más rápidos y eficientes, no estamos viendo la caída en el precio y el rápido aumento en la capacidad que tales grandes pasos sugerirían por sí solos. El sueño de llenar tu PC de juegos con docenas de terabytes de memoria flash súper rápida y almacenamiento barato todavía está muy lejos.

Pero el efecto de goteo de nuevas técnicas y tecnología es más o menos inevitable. Se avecina un auge en la memoria flash y el almacenamiento, a medida que más proveedores cambian y mejoran sus capacidades de fabricación de semiconductores 3D. Podría tomar algunos años más, y algunos dólares más, de lo que esperábamos. Fuente de la imagen: Flickr / Kent Wang, Flickr / VirtualWolf, Amazon, Intel


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