Os japoneses mostraram uma memória flash com 6 bits por célula, mas ainda funciona a quase -200 ° C

Há dois anos, a empresa japonesa Kioxia (anteriormente Toshiba Memory) anunciou o desenvolvimento bem-sucedido da memória flash NAND PLC com 5 bits por célula. Isso prometia um aumento de 25% na densidade de gravação em comparação com a memória QLC NAND (4 bits), mas reduziu pela metade a resistência ao desgaste para a tecnologia de processo de classe de 10 nm – até 35 ciclos de reescrita. Os japoneses não ficaram assustados. Hoje eles experimentaram a memória HLC 3D NAND de 6 bits e sonharam com o OLC NAND de 8 bits.

Quanto mais bits em uma célula de memória, mais níveis de voltagem você precisa usar. Fonte da imagem: PC Watch

Lembre-se de que a informação em uma célula NAND é codificada pelo número de estados de carga (voltagem) e é determinada por um valor de 2 elevado à potência, onde a potência é a capacidade da célula. Por exemplo, para a memória MLC, são quatro gradações de níveis de voltagem (22), e para o popular QLC de 4 bits hoje, já existem 16 valores (24). Para memória com seis bits em cada célula, é necessário conter já 64 níveis, e para 8 bits – 256 valores. Isso carregará incrivelmente o controlador de memória, que terá que restaurar e corrigir tudo isso a cada operação, mas a física e a química dos materiais também se opõem a isso.

Para testar a operação da célula NAND de 6 bits, os engenheiros do Kioxia resfriaram a amostra de memória a -196 ° C. Isso estabilizou as características do material e tornou possível simplificar o desenho da célula. O experimento mostrou que, neste estado, uma célula de 6 bits pode gravar e armazenar dados por até 100 minutos sem destruição e também suporta até 1000 ciclos de reescrita. Em condições de temperatura ambiente, esperam os desenvolvedores, essa memória será capaz de suportar até 100 ciclos de regravação (mas isso, obviamente, dependerá do processo técnico – quanto mais “grosso”, mais).

O número aproximado de ciclos de regravação em cada célula, dependendo do processo técnico e da capacidade da célula. Fonte da imagem: Blocos e arquivos.

O resultado alcançado permite-nos esperar que a memória HLC e até a memória OLC apareçam com o tempo. Ao mesmo tempo, até mesmo uma memória PLC com 5 bits em uma célula nos exorta a não esperar até 2025. Um resultado mais confiável para aumentar a densidade da memória NAND é aumentar o número de camadas na estrutura 3D NAND. Hoje, o número de camadas se aproxima de 200 e, no futuro, pode chegar a 500 ou até 1000 camadas.