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Llega la segunda generación de memoria 4D NAND

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SK_Hynix_4D

Esta reciente tecnología, anunciada a finales del año pasado, es una nueva arquitectura de NAND flash que pretende incrementar la densidad de bits por cada celda de los chips de memoria. A finales del año pasado, SK Hynix, su impulsor lanzó modelos con 94 capas y ahora acaba de anunciar las primeras unidades de 128 capas, con 1 Tb de capacidad, que llegarán al mercado en la segunda mitad de 2019.

La memoria 2D NAND mantenía en un único plano las celdas de memoria (CTF) y la región periférica empleada para conectarlas. Frente a esta arquitectura, 3D NAND lograba apilar capas de memoria sobre la misma superficie CTF (Charge Flash Trap), incrementando la capacidad de almacenamiento de los chips en cada generación, en la que se añadían más capas. Hasta hace poco esta era la tecnología empleada por los principales fabricantes, que han ido evolucionando sus chips hasta los actuales de 92/96 capas, y en breve van a lanzar los nuevos, de unas 128 capas.

Pero esta arquitectura sigue desaprovechando el espacio que ocupa la región periférica de conexión, lo que limita el crecimiento de capacidad al número de capas de memoria apiladas. Pero SK Hynix, uno de los principales líderes del sector de la memoria DRAM y NAND, anunció a finales del año pasado la creación de una nueva tecnología, que denominó 4D NAND, y que consiste en situar la conexión de las celdas de memoria 3D NAND bajo el CTF, lo que han denominado PUC (Peri. Under Cell).

Con esta técnica logran incrementar la superficie útil dentro de los chips de silicio, aumentando aún más la capacidad sin necesidad de añadir nuevas capas de memoria y sin tener que modificar sustancialmente las tecnologías de fabricación. Esto supone un importante avance en la industria, y se espera que en el futuro sea un factor diferenciador frente a la competencia, a medida que vayan mejorando su tecnología.

Los primeros chips de 96 capas (V5) fueron lanzadas a finales de 2018, y ahora la compañía acaba de anunciar la llegada de las primeras unidades de 128 capas de memoria (V6), con 1 Tb de capacidad. Sumando el mejor aprovechamiento de la superficie del chip al aumento de capas, el fabricante afirma que ha logrado superar los 360.000 millones de celdas NAND, cada una con capacidad para almacenar 3 bits de memoria (como los chips TLC).

Ya existen productos QLC (cuatro bits por celda) de 1 Tb de capacidad, pero su rendimiento y durabilidad son inferiores a los de las memorias TLC, por lo que este avance es significativo. Concretamente, sus creadores afirman que han logrado incrementar en un 40% la productividad de bits en cada oblea de chips NAND flash, a la vez que han reducido un 5% la cantidad total de procesos de fabricación.

Los creadores de esta innovación destacaron en su momento que sus chips 4D NAND de 96 capas (V5) logran un rendimiento de lectura un 30% superior al de los chips 3D NAND TLC convencionales, y un rendimiento de escritura un 25% superior. Pero, además, destacan que la eficiencia energética de su nueva arquitectura es un 10% mayor. Con la llegada de esta nueva generación, que estará disponible en la segunda mitad de este año, el salto es proporcionalmente menor, ya que la clave está en el aumento de capacidad en chips TLC, algo que permitirá lanzar unidades NVMe de alta capacidad (16 y 32 Tb) con un rendimiento de clase TCL.

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