Технология флеш-памяти 3D NAND
Всем привет! Как вы знаете, современная планарная флеш-память NAND почти исчерпала свой потенциал. Основной её проблемой является то, что уменьшать размеры кристалла становится все труднее. По прогнозам экспертов, 14-15 нм технологические нормы станут пределом планарной флеш-памяти, по крайней мере на ближайшее время. А на смену ей придет технология «вертикальной» флеш-памяти – 3D NAND.
Очень важно понимать, что же мешает дальнейшему уменьшению размеров кристалла. Прежде всего, для освоения более тонких техпроцессов необходимо дорогостоящее оборудование, покупка которого может в дальнейшем не оправдаться с экономической точки зрения. И если приобретение новых литографических машин – вопрос решаемый, то проблему перетекания заряда из одной ячейки в другую, из-за которой возникают ошибки, решить не так легко.
Словом, индустрия оказалась в ситуации, когда ресурсы обычной, планарной, флеш-памяти оказались исчерпаны. Поэтому появилась идея размещать ячейки не только в плоскости, но еще и слоями. Таким образом, чип получает трехмерную структуру и способен вмещать значительно больше информации на единицу площади, нежели двухмерные кристаллы. Технология получила название 3D NAND. Тут же стоит отметить, что производители используют различные техники для создания трехмерной памяти, поэтому архитектура 3D NAND у каждой компании может иметь свои особенности и отличия.
Первой компанией, наладившей производство трехмерной флеш-памяти под названием 3D V-NAND и накопителей на их основе, был корейский гигант Samsung. Еще в 2013 году они объявили о выпуске первых трехмерных чипов типа MLC, насчитывающих 24 слоя. А уже через год 3D реализацию получила флеш-память TLC, число слоев которой увеличилось до 32.
Как вы знаете, в основе конструкции планарной флеш-памяти лежит транзистор с плавающим затвором. Плавающий затвор обладает способностью удерживать заряд в течение длительного времени. Как оказалось, в этом кроется основной недостаток конструкции: при уменьшении техпроцесса вследствие износа ячеек заряд может перетекать из одной ячейки в другую. Для решения этой проблемы Samsung использует технологию 3D Charge Trap Flash, что в переводе с английского означает «ловушка заряда».
Её суть заключается в том, что заряд теперь помещается не в плавающий затвор, а в изолированную область ячейки из непроводящего материала, в данном случае — нитрида кремния (SiN). Тем самым снижается вероятность «утечки» заряда и повышается надежность ячеек.
Помимо всего прочего, применение технологии CTF позволило сделать чипы памяти более экономичными. По данным Samsung, экономия может достигать 40% в сравнении с планарной памятью.
Трехмерная ячейка 3D V-NAND представляет собой цилиндр, внешний слой которого является управляющим затвором, а внутренний – изолятором. Ячейки располагаются друг над другом и формируют стек, внутри которого проходит общий для всех ячеек цилиндрический канал из поликристаллического кремния. Количество ячеек в стеке эквивалентно количеству слоев флеш-памяти.
3D V-NAND память также может похвастаться более высокой скоростью работы. Этого удалось достичь за счет упрощения алгоритма записи в ячейку – теперь вместо трех операций выполняется всего одна. Упрощение алгоритма стало возможным благодаря меньшей интерференции между ячейками. В случае с планарной памятью из-за возможных помех между соседними ячейками требовался дополнительный анализ перед записью. Вертикальная память свободна от этой проблемы, и запись выполняется за один шаг.
Ну и несколько слов о надежности. 3D V-NAND память значительно меньше подвержена износу благодаря тому, что для записи информации в ячейку не требуется высокого напряжения. Напомним, для того чтобы поместить данные в ячейку планарной памяти применяется напряжение порядка 20 В. Для трехмерной памяти этот показатель ниже. На надежности благоприятно сказался и тот факт, что производство трехмерной флеш-памяти не требует тонких технологических норм. Например, третье поколение памяти 3D V-NAND с 48 слоями производится по отлаженному 40 нм техпроцессу.
Пока Samsung производила чипы трехмерной флеш-памяти себе в убыток (что, кстати, было официально подтверждено корейской компанией), другие производители флеш-памяти разрабатывали конкурирующие технологии. Так, компании Toshiba и SanDisk объединились в альянс для выпуска трехмерной флеш-памяти BiCS 3D NAND (Bit Cost Scalable).
Работа над технологией началась еще в 2007 году силами одной Toshiba, а первые образцы трехмерной флеш-памяти BiCS были продемонстрированы в 2009 году. С тех пор развитие технологии не форсировалось. Кроме того, альянс Toshiba/SanDisk четко дал понять, что они не собираются выводить трехмерную флеш-память в массовое производство до тех пор, пока это не будет экономически выгодно.
Основным отличием 3D флеш-памяти Toshiba от планарной, как и в случае с Samsung 3D V-NAND, является использование технологии CTF вместо классических транзисторов с плавающим затвором. Материалом для изолированной области также служит нитрид кремния (SiN). Принцип действия технологии в BiCS 3D NAND остается тем же самым: информация помещается не в плавающий затвор, как раньше, а в изолированную область.
Что выгодно отличает BiCS 3D NAND от технологии 3D V-NAND, так это использование U-образных строк (линий). Это означает, что ячейки группируются не в ряд, а в имеющую форму буквы U последовательность. По словам Toshiba, такой подход позволяет добиться максимальной надежности и скорости работы. Это стало возможным благодаря тому, что в U-образном дизайне переключающий транзистор и линия истока располагаются в верхней части последовательности (а не в нижней, как при «рядном» дизайне) и не подвергаются высокотемпературному воздействию, вследствие чего уменьшается количество ошибок при чтении и записи.
Также к преимуществам U-образного дизайна Toshiba относит и тот факт, что такая конструкция не требует использования фотолитографии в глубоком ультрафиолете. Поэтому для изготовления трехмерной флеш-памяти компания может использовать существующие производственные мощности.
Интересно и то, что в производстве BiCS 3D NAND компания Toshiba впервые в массовом будет применять технологию тонкопленочных транзисторов (TFT).
Что касается технических характеристик чипов BiCS, то это будут 48-слойные кристаллы памяти типа TLC. Их плотность составит 256 Гбит. При производстве будет использоваться отлаженный 30-40 нм техпроцесс. В целом, по характеристикам первые массовые чипы BiCS 3D NAND будут очень схожи с третьим поколением кристаллов Samsung 3D V-NAND.
Альянс Micron/Intel также ведет разработку собственной трехмерной флеш-памяти. Многие эксперты предрекали, что все проекты 3D NAND будут использовать технологию CFT, однако Micron с Intel удивили всех и пошли иным путем. Основу их трехмерной флеш-памяти составляют ячейки с плавающим затвором. В Micron утверждают, что именно такая архитектура позволяет более надежно хранить заряд в ячейке.
Micron обещает наладить массовое производство чипов трехмерной флеш-памяти уже в этом году. Это будут 32-слойные кристаллы плотностью 256 Гбит (MLC) и 384 Гбит (TLC).
Об архитектуре трехмерной флеш-памяти SK Hynix известно не многое. Изначально южнокорейская компания планировала использовать ячейки с плавающим затвором, однако в конце концов выбор пал на технологию CTF. В этом году SK Hynix обещает наконец-то наладить массовое производство 3D NAND. Это будут 48-слойные чипы TLC емкостью 256 Гбит.
Различия между типами памяти SLC, MLC, TLC и 3D NAND в USB-накопителях, твердотельных накопителях и картах памяти
NAND — это энергонезависимая флеш-память, которая может хранить данные, даже если она не подключена к источнику питания. Возможность сохранять данные при выключении питания делает NAND отличным вариантом для внутренних, внешних и портативных устройств. USB-накопители, твердотельные накопители и SD-карты используют флеш-технологию, обеспечивая память для таких устройств, как мобильные телефоны и цифровые видеокамеры.
На рынке представлены несколько типов памяти NAND. Попросту говоря, каждый из типов отличается количеством битов, которое может храниться в каждой ячейке. Биты представляют собой электрический заряд, который может содержать только одно из двух значений — 0 или 1 (вкл./выкл.).
Ключевые различия между типами памяти NAND заключаются в стоимости, емкости и сроке службы. Ресурс определяется количеством циклов программирования-стирания (P/E), которые может выдержать ячейка флеш-памяти до износа. Цикл P/E — это процесс стирания и записи ячейки, и чем больше циклов P/E может выдержать технология NAND, тем выше ресурс устройства.
Стандартные типы флеш-памяти NAND — SLC, MLC, TLC и 3D NAND. В этой статье рассматриваются различные характеристики каждого типа памяти NAND.
SLC NAND
Преимущества: Высочайший ресурс — Недостатки: Высокая стоимость и низкая емкость
NAND-память в одноуровневыми ячейками (SLC) хранит только 1 бит информации на ячейку. В ячейке хранится либо 0, либо 1, и в результате запись и извлечение данных может выполняться быстрее. SLC обеспечивает самую высокую производительность и ресурс: 100 000 циклов P/E То есть такая память служит дольше других типов NAND-памяти. Однако из-за низкой плотности размещения данных SLC является самым дорогим типом NAND-памяти и поэтому обычно не используется в потребительской продукции. Ее типичные области применения — серверы и другое промышленное оборудование, требующее высокой скорости и долговечности.
MLC NAND
Преимущества: Дешевле памяти SLC — Недостатки: Быстродействие и ресурс ниже по сравнению с SLC
Технология NAND-памяти с многоуровневыми ячейками (MLC) хранит несколько битов на ячейку, хотя термин MLC обычно относится к 2 битам на ячейку. MLC имеет более высокую плотность размещения данных по сравнению с SLC, поэтому позволяет создавать носители большей емкости. Память MLC отличается хорошим сочетанием цены, производительности и долговечности. Однако память MLC, обеспечивающая 10 000 циклов P/E более чувствительна к ошибкам данных и имеет меньший ресурс по сравнению с SLC. Память MLC обычно используется в потребительской продукции, где долговечность не столь важна.
TLC NAND
Преимущества: Наименьшая цена и высокая емкость — Недостатки: Низкая долговечность
NAND-память с трехуровневыми ячейками (TLC) хранит 3 бита на ячейку. За счет увеличения числа битов на ячейку снижается цена и увеличивается емкость. Однако это отрицательно сказывается на производительности и ресурсе (всего 3000 циклов P/E). Во многих потребительских изделиях используется память TLC как самый дешевый вариант..
3D NAND
В последние десять лет одной из крупнейших инноваций на рынке флеш-памяти стала память 3D NAND. Производители флеш-памяти разработали технологию 3D NAND, чтобы устранить проблемы, с которыми они столкнулись при уменьшении размера 2D NAND в попытке достичь более высокой плотности при меньших затратах. В памяти 2D NAND ячейки, в которых хранятся данные, размещаются горизонтально, рядом друг с другом. Это означает, что объем пространства, в котором могут быть размещены ячейки, ограничен, и попытка уменьшить размер ячеек снижает их надежность.
Поэтому производители NAND-памяти решили расположить ячейки в пространстве иначе, что привело к созданию памяти 3D NAND с вертикальным расположением ячеек. Более высокая плотность памяти позволяет увеличить емкость без значительного увеличения цены. Память 3D NAND также обеспечивает более высокую долговечность и меньшее энергопотребление.
В целом, NAND — чрезвычайно важная технология памяти, поскольку обеспечивает быстрое стирание и запись данных при более низкой стоимости на бит. С ростом игровой индустрии развитие технологии NAND продолжится, чтобы удовлетворить постоянно растущие потребности потребителей в хранении данных.
3D NAND: прорыв памяти в трёхмерное пространство
Быстрые, бесшумные и совсем не греющиеся SSD-диски давно уже стали привычным компонентом домашних ПК даже среднего уровня. Вот только сравнительно высокая стоимость за гигабайт места вынуждает по-прежнему оснащать даже «прогрессивные» конфигурации старыми добрыми HD на один и больше терабайт – в дополнение к скоростным твёрдотельным накопителям куда меньшего объёма. При этом если решения проблемы ограниченного количества циклов перезаписи у ячеек флеш-памяти придётся ждать ещё немало времени – до внедрения в производство таких технологий как FRAM или чего-нибудь более новенького, а 3D XPoint обещает быть пусть и быстрее, но намного дороже, – то способы увеличения объёма дисков без существенного их удорожания вроде бы вполне себе известны. Скажем, два года назад нам обещали как раз к концу 2016-го SSD емкостью 10 ТБ и более. Стоит ли по-прежнему ждать таких новинок в самом скором времени?
Обновлено: Сбор на пикапы прекращен, но Mavik аэроразведчикам еще очень нужен
Новая технология, представленная Samsung в августе 2013 года, а затем, в марте 2015-го, и Intel с Micron, называется 3D NAND (или 3D V NAND) и отличается, как можно понять из названия, трёхмерной структурой компоновки. В более привычной флеш-памяти для хранения информации используются транзисторы с плавающим затвором, которым присваивается значение заряда «1» или «0», – располагаются они в ячейках рядом друг с другом, и в настоящее время плотность такого их размещения достигла уже физических пределов масштабируемости – в полном соответствии с законом Мура (согласно которому, как известно, количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, каждые два года удваивается). Если в 2004 году технический процесс составлял 90 нм, то к 2015 г., когда он вплотную приблизился к величинам менее 15 нм, на пути «экстенсивного» развития возникла непреодолимая проблема: по мере уменьшения размера ячеек утончаются и стенки между соседними ячейками – что приводит к повышенной вероятности утечки электронов, особенно в случае с более дешёвыми многобитными ячейками MLC и TLC. Уже проникновение на уровень 13 нм может означать ощутимые потери не только в надёжности, но и в скорости работы памяти.
Структура «плоской» флеш-памяти NAND
Как нетрудно догадаться, в качестве решения проблемы дальнейшего масштабирования «плоских» ячеек напрашивается перевод их в объёмное, трёхмерное пространство: идея вполне очевидная и не такая уж и новая. Несколько университетских лабораторий экспериментировали с 3D-микросхемами ещё в семидесятые и восьмидесятые годы ХХ века, однако особых успехов тогда достигнуто не было: придумываемые новые технологии требовали экзотических материалов или же необычных дизайнерских решений, а насущной потребности в их конструировании не было. Основная проблема на существовавшем в то время уровне развития технологий заключалась в том, что кристаллы, необходимые для создания качественных транзисторов, удавалось располагать только в верхнем слое кремниевой подложки – пространство над этой основой можно было использовать лишь для соединений или же для придания всей конструкции надлежащего уровня прочности.
Однако уже к концу тысячелетия необходимость обновления традиционной плоской флеш-памяти стала вполне очевидной – в 1998 году двое профессоров Стэнфордского университета, ветераны индустрии Марк Джонсон и Томас Ли, основали специально для разработки трёхмерных полупроводниковых устройств компанию Matrix Semiconductor. В качестве источника вдохновения для преодоления старых проблем указывались при этом жидкокристаллические мониторы, представляющие собой соединённые слои тонкоплёночных транзисторов. О первых успешных результатах совместной работы Ли и Джонсона стало известно уже в 2002 г., когда была анонсирована вертикальная структура компоновки памяти, способная хранить информацию не менее 100 лет. Matrix поясняла, что вовсе не претендует на звание пионера-изобретателя 3D-микросхем, но твёрдо намерена стать первой компанией, которая доведёт эти идеи до коммерческого производства в больших объёмах. При этом подчёркивалось, что переход на трёхмерную память означает не только уменьшение в размерах, по сравнению с существующими вариантами DRAM, SRAM, флеш и Mask ROM, но и значительное снижение стоимости.
«Башенная» структура 3D-памяти с несколькими слоями транзисторов
OPPO — світовий бренд смартпристроїв, який прагне до синергії естетики та інновацій.
Впрочем, первые коммерческие 3D-микросхемы памяти удалось выпустить в массовых количествах только летом 2004-го, на производственных мощностях тайваньского завода TSMC и благодаря инвестициям, полученным от Nintendo в размере 15 млн. долл. Чипы выполнялись по технологии 0,15 мкм для базовых слоёв и 0,13 мкм – для последующих. Matrix с гордостью заявляла, что использовала только стандартные материалы и снизила стоимость карты памяти в несколько раз – однако, довольно неприятным сюрпризом стало то, что «3D Memory» оказалась доступной лишь для однократной записи – а потому могла быть использована лишь в качестве ПЗУ и заинтересовать разве что производителей игр и прочего ПО для мобильных платформ.
Разумеется, создатели пусть и ограниченного по функциональности, но перспективного и дешёвого продукта не собирались останавливаться на достигнутом, – но уже в 2005 году Matrix Semiconductor была приобретена за 238 млн. долл. корпорацией SanDisk, объявившей о своих планах по преобразованию ROM в память для многократной записи. Однако при этом новый владелец незамедлительно вывел ПЗУ с рынка, несмотря на имевшийся спрос – по некоторым сведениям, за месяц до закрытия Matrix успела отгрузить миллион экземпляров своей новинки. Возможно, весь секрет был в том, что 3D Memory конкурировала в этом отношении с собственным только что представленным продуктом SanDisk – Grūvi Card, также предназначавшимся для однократной записи и для продажи музыки, фильмов и игр пользователям мобильных устройств?
Кристаллы транзисторов Matrix Semiconductor
Как бы там ни было, путь таких продаж оказался в итоге тупиковым, а о 3D-памяти практически ничего не было слышно до 2013 года, когда очередным «первооткрывателем» выступила Samsung, объявив о начале массового производства SSD-дисков по технологии 3D V-NAND (от «Vertical NAND»), на 128-Гбитных чипах по 24 слоя транзисторов. Как рассказывалось в анонсе, новая память позволяет читать и записывать в два раза быстрее, обеспечивая на порядок большую по длительности сохранность информации и потребляя на 50% меньше энергии. Достичь такого результата – и преодолеть старые детские болезни трёхмерной памяти – удалось благодаря использованию не традиционной технологии транзисторов с плавающим затвором, а памяти с ловушкой заряда (Charge Trap Flash), впервые использованной AMD в 2002 году и преобразованной Samsung в цилиндрическую форму. Для хранения электронов здесь используется плёнка нитрида кремния, что повышает как надёжность – стенки ячеек сделаны намного более «толстыми» и потому не столь чувствительными к утечкам, – так и процент производства годных к употреблению кристаллов.
Схема вертикальной структуры 3D V-NAND: срез из восьми слоёв. Красным цветом обозначены проводящие слои поликристаллического кремния, синим – изоляторы из диоксида кремния. Обведена индивидуальная ячейка памяти
Впрочем, массовое производство V-NAND несколько задержалось – и позволило другим производителям микросхем объявить о своих собственных наработках. Наиболее интересным был совместный анонс от Intel и Micron Technology, ещё в 2006 году создавших общее предприятие для разработки и производства памяти. К тому времени технологии позволяла размещать в микросхеме уже 32 слоя транзисторов – в 256-Гбитных ячейках MLC или 384-Гбитных TLC, – а потому и обещать те самые SSD стандартного 2,5-дюймового формата с объёмами в более 10 ТБ.
Cтруктура трёхмерной памяти от Micron
На практике же дело по традиции обстоит несколько менее радужно: от громких анонсов до появления в продаже продуктов с одинаково приятными для глаза ценниками и ТТХ проходит не так уж и мало времени – если до этого последнего оно вообще доходит. Один из немногих недостатков технологии 3D NAND заключается в высоком уровне точности, которого необходимо достичь при производстве, поскольку теперь приходится подгонять нужное расположение каждого вертикального «столбика» из ячеек памяти в одной матрице. Разумеется, рекордсмены вроде дисков на 15 ТБ от Samsung за $10 тыс или примерно вчетверо более дорогой 60-терабайтный гигант Seagate – пока что скорее выставочные экспонаты, далёкие от воплощения в реальное (тем более массовое) производство.
Среди доступных же предложений – к примеру, SSD-накопители Samsung серии 850 PRO, вышедшие ещё в прошлом году, которые пусть и гордо обозначаются как «первые в мире потребительские устройства на V-NAND», но выпускаются в более-менее привычных конфигурациях от 128 до 2048 ГБ со скоростью последовательного чтения/записи до 550/520 МБ/с. Цены в отечественной рознице достигают приблизительно от 100 до 1000 долларов за младшую и старшую модель соответственно – что всё-таки намного выше, чем просят за несильно уступающие по характеристикам «двухмерные» модели. Вместе с тем, в арсенале производителя есть и линейка более доступных моделей на базе трехячеечной структуры TLC V-NAND – Samsung 850 EVO, которые стоят лишь немногим дороже накопителей с традиционным флешем. Более того, совсем недавно компания анонсировала новые серии NVMe-накопителей формата M.2 уже на базе 48-слойных микросхем. Samsung 960 Pro основаны на MLC V-NAND и имеют впечатляющие заявленные характеристики: 3500 МБ/c для чтения, 2100 МБ/c для линейной записи. У моделей Samsung 960 EVO на TLC V-NAND показатели немного скромнее, но это тоже внушительные 3200 МБ/c и 1900 МБ/c для чтения и записи, соответственно.
Трёхмерный чип от Samsung
В начале сентября компания Intel представила новое семейства SSD. В «мэйнстримной» серии 600p значатся накопители на основе 32-слойных ячеек TLC с объёмом 128–1024 ГБ, правда заявленные скорости уже более интересны: до 1800 МБ/с на чтение и до 560 МБ/с на запись. Стоимость их в США варьируется от 68 до 350 долларов – далеко не самый высокий показатель, но и радоваться пока что особо нечему.
Новая серия SSD от Intel – пока что без особых внешних примет
Несмотря на все громкие маркетинговые слова, 3D NAND пуcть и не революция, но важный этап развития флеш-микросхем. О поразительных успехах и о массовом распространении новой технологии говорить ещё рано, но примечательна она уже хотя бы тем, что решает проблему масштабирования – и в теории позволяет закону Мура «выполняться» и дальше. Вполне вероятно, что пусть и не в самом ближайшем времени, но на наших прилавках таки появятся и многотерабайтные SSD-накопители по доступным массовому пользователю ценам. Однако, как и в случае любой эволюции, ничуть не менее возможно и то, что к этому времени в мире флеш-памяти произойдёт настоящая революция – скажем, появление атомной памяти, согласно исследованиям способной достигать плотности в 502 терабит на квадратный дюйм, сравнительно с 1,34 у современных жёстких дисков или 0,059 у Blu-ray. А то и ещё что-нибудь столь же впечатляющее…
What Is 3D Nand Memory And Storage
Flash storage (like SSDs) is all the rage for PCs these days. And though the process isn’t going as fast as we might hope for, that storage is getting cheaper and denser all the time, creeping up in value towards conventional spinning disk hard drives. The biggest leap forward as of late has been 3D NAND flash, also known as vertical NAND or “V-NAND.” What does this mean for you? In layman’s terms, cheaper and faster storage and memory. In non-layman’s terms, well, let’s take a look.
Building Up, Not Out#
Imagine a piece of flash storage as an apartment building: lots of compartmentalized areas in which people need to get in or out, spending varying amounts of time either in (a “1” state for a single bit of data, in this metaphor) or out (“0” state) of their homes. Now, the most valuable resource you have if you’re building a new apartment building is the real estate you want to build it on. Ignoring mundane obstacles like engineering and budget, your goal is to put the maximum amount of people possible in a set area of land.
A hundred years ago, the obvious answer to this problem would be to subdivide apartments as small as possible on the inside of your building, maximizing the amount of people you can fit into a single story. Now with the advent of steel buildings and fast, safe elevators, we can build up to the limit of our new materials. We can add in as many stories to the building as we can physically manage, allowing ten, twenty, or fifty times as many people to live on the same amount of land that was previously so limited.
So it is with 2D and 3D NAND. Because we’re talking about bits and not people, companies have already worked hard to cram as much data as possible into the X and Y planes of semiconductor components, and now they’re building vertically up from the circuit board. There are still physical limitations, of course—a RAM DIMM that’s three inches thick isn’t much use, even if you can fit ten terabytes of data in there. But new techniques in chip and memory fabrication allow microscopic layering of the NAND architecture, very much like a high-rise apartment building. These layering and fabrication techniques make vertical memory that’s denser, faster, and more efficient inch-for-inch versus older hardware.
More Bits for Your Buck#
With this new layered style of memory fabrication, more and more data can be crammed into the same amount of physical space. Not only that, but miniaturization techniques that are still being applied to more conventional RAM and flash storage also “stack,” granting more benefits the more layers you can put onto a memory module. And since the physical space for all of this stuff is getting tinier and tinier, latency, power usage, and read and write speed are all decreasing at a faster pace, too. Advancements like channel holes allow even faster data transfer up and down the layers of semiconductors—sort of like tiny elevators in our original apartment building metaphor.
The vertical NAND technique is benefiting all sectors of the market for flash storage, but predictably, industrial interests are seeing the best returns. Incredibly complex fabrication processes allow for super-dense blocks of RAM and storage that are too expensive for standard consumer electronics, but still allow a return on investment for data centers and high-power workstations.
Even so, 3D NAND has already made its way to the consumer market, and the benefits for pure data retention in solid state drives are dramatic. That being said, it’s not quite as revolutionary as it might appear to be at first: thanks to an ever-growing demand for flash memory among electronics manufacturers, corporate data customers, and regular consumers like you and me, there’s currently a worldwide shortage of flash memory at all levels. So costs are still fairly high.
Not Quite Ready For Prime Time#
Between increased demand from all markets and the cost of constantly improving and upgrading fabrication centers to make more advanced components, the price and availability of both standard PC RAM and SSD storage seems to be in a multi-year rut. Though newer 3D NAND chips are available, and they’re faster and more efficient, we’re not seeing the drop in price and rapid boost in capacity that such big steps would suggest on their own. The dream of stuffing your gaming PC with dozens of terabytes of super-fast flash memory and storage on the cheap is still a way away.
But the trickle-down effect of new techniques and technology is more or less inevitable. A boom in flash memory and storage is coming, as more and more suppliers switch over and improve their 3D semiconductor fabrication capabilities. It might just take a few more years—and a few more dollars—than we were hoping.