El crecimiento de capacidad NAND Flash acabará estancándose

El almacenamiento de estado sólido basado en memoria NAND flash ha dado grandes saltos con la introducción de nuevas arquitecturas y tecnologías de fabricación, logrando soluciones de alta velocidad con una capacidad cada vez mayor. Pero el rápido aumento de densidad que se logró en las primeras generaciones de memoria 3D NAND ha ido perdiendo fuerza, y en los últimos cuatro años los incrementos de capacidad por chip han sido cada vez menores. Según los expertos, se espera que la memoria 3D NAND flash alcanzará una densidad máxima de 70 Gigabits por milímetro cuadrado para el año 2029, lo que representaría un retraso de cuatro años con respecto a las previsiones anteriores de la industria.

En encuentro 2022 International Memory Workshop (IMW), los expertos debatieron sobre el futuro del sector, y comentaron que una vez que el escalamiento de la memoria NAND flash haya llegado a su límite, harán falta nuevas tecnologías que puedan satisfacer el hambre de capacidad en el futuro. Por el momento, no creen que el almacenamiento en ADN, la memoria ferroeléctrica y otras innovaciones puedan convertirse en una alternativa a la memoria NAND en lo que se refiere a la velocidad, el costo y el consumo energético, pero sí podrían ayudar a incrementar la capacidad en aplicaciones no intensivas o en las que se requiere una densidad ultra alta.

Los expertos explican que la dificultad para escalar la densidad de bits en la memoria NAND y también en la DRAM se debe a cómo están organizadas las matrices bidimensionales y tridimensionales, en los puntos de cruce de la línea de palabras y las líneas de bits. En cada celda hay una parte de almacenamiento y un dispositivo de acceso. Este generalmente es un transistor o un diodo, que conecta el componente de almacenamiento a, al menos, dos cables empleados para seleccionar, leer y escribir en la celda de memoria. El problema no se encuentra en el elemento de almacenamiento, sino en el dispositivo de acceso y su cableado, que dificulta el aumento de densidad y la posibilidad de almacenar más bits en cada celda.

A menos que en el futuro surjan innovaciones en el ámbito de estos tipos de memoria, los dispositivos NAND flash necesitarán el apoyo de otras tecnologías de almacenamiento de ultra alta densidad, como el almacenamiento en ADN, memorias de cambio de fase, memorias ferroeléctricas y otras innovaciones más recientes como las memorias basadas en líquidos, como la memoria coloidal y la memoria electrolítica.  

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