三星3D V-NAND技術(shù)
三星全新850PRO固態(tài)硬盤系列產(chǎn)品從發(fā)布到現(xiàn)在,就受到了三星固態(tài)硬盤新老用戶的關(guān)注,超過500M/s的讀寫速度、全新的3D V-NAND技術(shù),都成為吸引眾多消費(fèi)者的亮點(diǎn),然而最吸引人的就是長達(dá)十年的質(zhì)保承諾。
三星SSD全新3D V-NAND技術(shù)的應(yīng)用是三星850PRO系列產(chǎn)品十年質(zhì)保的根源所在,那么3D V-NAND到底是什么意思呢?3D是指立體存儲(chǔ),V指的是垂直存儲(chǔ),說起來就是不再追求縮小cell單元,而是通過3D堆疊技術(shù)封裝更多cell單元,這樣也可以達(dá)到容量增多的目的。
三星3D V-NAND技術(shù)分為兩部分,3D(立體)化和V(垂直)堆疊化首先來看看3D化的含義:NAND使用的是浮柵極MOSFET,電子儲(chǔ)存在柵極中,每次寫入都會(huì)消耗柵極中的電子,一旦電子用光那就壽終正寢了三星放棄了傳統(tǒng)的浮柵極結(jié)構(gòu),而是選擇了用控制柵極和絕緣層將MOSFET環(huán)形包裹起來。這種3D環(huán)形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提升了儲(chǔ)存電荷的的物理區(qū)域,從而提高性能和可靠性。
可靠性和性能提升是V-NAND閃存的一個(gè)方面,還有就是3D堆疊。由于三星已經(jīng)可以垂直方向擴(kuò)展NAND密度,那就沒有繼續(xù)縮小晶體管的壓力了,所以三星可以使用相對(duì)更舊的工藝來生產(chǎn)V-NAND閃存,現(xiàn)在使用的是30nm級(jí)別的,介于30-39nm之間。
使用舊工藝的好處就是P/E擦寫次數(shù)大幅提升,目前的19/20nm工藝MLC閃存的擦寫次數(shù)普遍是3000次,三星的V-NAND閃存可達(dá)35000次,這也是三星說可靠性提升2-10倍的由來。
傳統(tǒng)的SSD產(chǎn)品多數(shù)采用的是2D平面型設(shè)計(jì)的CELL(存儲(chǔ)單元)技術(shù),該技術(shù)最大的瓶頸就在于,臨近存儲(chǔ)單元的堆放密度極限,如何在同等面積下容納更多的存儲(chǔ)單元成為了SSD升級(jí)面臨的最大問題。
三星3D V-NAND技術(shù)采用不同于傳統(tǒng)NAND閃存的排列方式,通過改進(jìn)型的Charge Trap Flash 技術(shù),在一個(gè)3D的空間內(nèi)垂直互連各個(gè)層面的存儲(chǔ)單元,使得在同樣的平面內(nèi)獲得更多的存儲(chǔ)空間。
壽命提升2-10倍
三星全新的3D V-NAND技術(shù),在一個(gè)3D的空間內(nèi)垂直互連各個(gè)層面的存儲(chǔ)單元,從而提高密度,降低碳足跡,別且還能可提供兩倍于傳統(tǒng)20nm平面NAND閃存的密度和寫入速度。使得32層3D V-NAND閃存的使用壽命較之SLC閃存延長至兩倍以上。
全新的三星3D V-NAND技術(shù)使得全新的SSD產(chǎn)品的工作負(fù)荷大大提升,每天可應(yīng)對(duì)40GB以上的超大容量,這樣的工作負(fù)荷等同于寫入150TB(TBW),確保了SSD具有更長的使用壽命;這也是三星全新SSD產(chǎn)品能夠在業(yè)內(nèi)率先提供10年質(zhì)保的最大技術(shù)保障。
三星獨(dú)家32層3D V-NANA閃存,其閃存技術(shù)可追溯到1971年,此后長達(dá)35年的時(shí)間里一直都在使用浮動(dòng)?xùn)艠O,后來換成了電荷捕獲,目前隨著技術(shù)工藝的成熟,通過電荷擷取閃存(charge trap flash)技術(shù)制造的3D閃存。 一度讓整個(gè)SSD行業(yè)震驚,突破了目前2D或者平面NAND的比例限制,3D V-NAND可以提供比20nm平面NAND閃存高出一倍的擴(kuò)展,而3D V-NAND不再貿(mào)然使用新工藝來縮小CELL單元,而是選擇了堆疊更多層數(shù)這就和高樓大廈一個(gè)道理,可以居住更多戶人,而且可以保證足夠的公攤面積。
同時(shí),其32層3D V-NAND技術(shù),可以使得SSD實(shí)現(xiàn)更高的存儲(chǔ)密度、寫入速度以及更低的功耗,與比傳統(tǒng)2D平面型NAND更高的耐久性,代表著整個(gè)閃存產(chǎn)業(yè)的最高技術(shù)水平, 不過這肯定不是終點(diǎn),3D V-NAND作為三星的未來,三星打算在3年后將3D V-NAND堆到100層也就是說SSD的容量將會(huì)逐年成倍增長,對(duì)于3D V-NAND閃存發(fā)展,就讓我們拭目以待吧。