96-lagiger 3D NAND Flash

Wie funktioniert Flash?

Die meisten NAND-Flash-Speicher auf dem Markt speichern heute ein, zwei oder drei Datenbits pro Zelle. Solche Flash-Arten werden jeweils als Single-Level Cell (SLC), Multi-Level Cell (MLC) und Triple-Level Cell (TLC) bezeichnet. Von diesen hat SLC die beste Datenaufbewahrung, Ausdauer und Zuverlässigkeit sowie die höchsten Kosten, gefolgt von MLC und TLC.

SLC gilt als die fehlertoleranteste Flash-Lösung. Denn während eine MLC-Zelle zwei Datenbits (00, 01, 10 oder 11) speichert, hält eine SLC-Zelle nur ein Bit (0 oder 1). Die Wahrscheinlichkeit von Datenfehlern wird minimiert, wenn jede Zelle nur ein Bit Daten repräsentiert. Um jedoch die gleiche Datenmenge auf SLC NAND zu speichern, sind viel mehr Zellen erforderlich als beispielsweise mit MLC. Dies und die höheren Kosten pro Bit eines SLC-Geräts hindern viele Unternehmen daran, sich für SLC zu entscheiden.

Langlebigkeit und wie sie bewertet wird

Die Lebensdauer von NAND-Flash wird durch die Anzahl der P/E-Zyklen gemessen, d.h. die Anzahl der Programm-/Löschoperationen, die der Flash-Speicher durchführen kann, bevor seine Oxidschichten bis zu einem solchen Punkt abgebaut werden, dass er nicht mehr die erforderliche Menge an Elektronen halten kann, die zur zuverlässigen Darstellung von Daten erforderlich ist. Die P/E-Zyklen für SLC-Produkte reichen von 50.000 bis 1.000.000, für MLC sind es rund 3.000 und für TLC circa 1.000.*

NAND Typ SLC MLC 3D TLC 96-lagiges 3D TLC
Bit/Zelle 1 2 3 3
Performance ★★★★ ★★ ★★
Langlebigkeit (P/E Zyklen) 50K 3K 1K 3K
Zuverlässigkeit (Datenspeicherung) ★★★★ ★★ ★★
Stromverbrauch niedrig durchschnittlich durchschnittlich niedrig
Kosten $$$$ $$ $ $
Eigenschaften Lebensdauer relevanter als Kosten Vor allem genutzt in SSDs und vielen industriellen Anwendungen Meist in Consumer-Produkten zu finden Geeignet für SSDs und die meisten industriellen Anwendungen

*Hinweis: Die P/E-Zyklen variieren je nach NAND-Flash-Typ, Testumgebung und Fertigungsprozess.

Die Entwicklung von planar zu 3D

Mit fortschreitender Entwicklung der Produktion wurde der Formfaktor immer kleiner. Das Ergebnis war, dass der 2D planare NAND-Speicher an die Grenzen der Dichte gestoßen ist. Aus diesem Grund haben die Hersteller begonnen, mittels 3D-Stapelung mehr Platz zu schaffen. Diese neue Technologie brachte eine Reihe von Herausforderungen im Bereich der Datenspeicherung, Zuverlässigkeit der Festplatte und Gesamtleistung mit sich. Glücklicherweise waren die Hersteller durch die Verwendung fortschrittlicher Flash-Managementtechniken wie Firmware-Codierung und Programmierung in der Lage, diesen Herausforderungen zu begegnen und neue Funktionen sowie hohe Leistung freizusetzen und gleichzeitig sicher zu stellen, dass Flash-Produkte erschwinglich bleiben.

Die neuesten 3D NAND SSDs von Transcend werden mit zahlreichen fortschrittlichen Technologien für besondere Leistung und Zuverlässigkeit geliefert. SLC-Caching und eine RAID-Engine Lese- und Schreibgeschwindigkeits Optimierung sowie eine verlängerte Produktlebensdauer; RAID-Engine schützt Daten und erhöht die Laufwerksstabilität; LDPC (Low Density Parity Check) Error Correction Code erkennt und korrigiert Bitfehler. Diese Eigenschaften sind alle entscheidend für Speicherprodukte, die in AIoT-Anwendungen eingesetzt werden.

Moderne 96-lagige 3D NAND Lösungen

Transcend hat mit der Implementierung der branchenführenden 3D NAND Technologie begonnen, die es ermöglicht, 96 Schichten von NAND Flash-Chips vertikal in einer 3-Bits pro Zelle zu stapeln. Dieser Dichte-Durchbruch verbessert nicht nur die Lagereffizienz gegenüber seinem 64-Schichten-Vorgänger deutlich, sondern zeichnet sich auch durch eine hohe Lebensdauer aus. Transcend setzt weiterhin ein internes Testwerkzeug ein, um die Langlebigkeit seines 3D NAND-Flashes sicherzustellen. Jeder 96-lagige NAND Flash-Chip in SSDs und Speicherkarten kann durchschnittlich 3.000 P/E-Zyklen verarbeiten.

Wenn Kosteneffizienz auf Zuverlässigkeit trifft

Produkte mit 3D NAND Zellen sind kostengünstige Lösungen, die Leistung und Zuverlässigkeit zu einem erschwinglichen Preis bieten. Der Einsatz der 96-lagigen 3D NAND Technologie steigert die Geschwindigkeit, Ausdauer und Zuverlässigkeit erheblich. SSDs verfügen dnn über eine Speichermöglichkeit, die der von mehrstufigem planarem NAND Flash entspricht, jedoch zu wesentlich geringeren Kosten pro Bit. Somit vereinen diese SSDs die Vorteile von hoher Leistung und außergewöhnlicher Belastbarkeit bei intensiven Lese-/Schreibzyklen und sind somit ideal für den Einsatz in Industrie und Unternehmen.

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