Avanzando hacia la memoria NAND Flash de 7 bits por celda

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Investigadores japoneses han demostrado por primera vez la posibilidad de construir una memoria flash tridimensional con capacidad para almacenar hasta 7 bits por celda. Para ello han empleado una combinación de materiales monocristalinos con un procedimiento de criogenización con nitrógeno líquido, que mejora las características de los transistores y el rendimiento de la memoria.

Una de las técnicas empleadas para aumentar la capacidad de los chips de memoria 3D NAND Flash es incrementar la cantidad de bits que puede almacenar cada celda de memoria, y actualmente la industria ofrece chips con hasta cuatro bits por celda (QLC). Pero muchos investigadores están explorando nuevas posibilidades para aumentar la densidad de bits, en busca de soluciones de almacenamiento de más capacidad en el mismo espacio físico.

Un ejemplo de este trabajo es la investigación publicada por un equipo de expertos del Instituto de Investigación y Desarrollo de Tecnología de memoria de Kioxia, en Japón, en el que han demostrado la posibilidad de construir celdas de memoria con capacidad para albergar hasta 7 bits. El artículo, publicado en la revista especializada IEEE Xplore, describe una nueva combinación de materiales y técnicas que permitiría crear una memoria 3D NAND flash con esta capacidad.

Explican que han empleado un canal monocristalino y un método de criogenización con nitrógeno líquido que mejora las características de los transistores de las celdas y el rendimiento final del almacenamiento. Anteriormente se empleaba una operación criogénica con canales de polisilicio (Poli-Si), pero el empleo de un canal monocristalino permite reducir la pendiente del subumbral del transistor de celda, reduciendo así el ruido de lectura.

Este se reduce a tan solo un tercio del actual al combinar este material con la nueva técnica de criogenización, y gracias a la criogenización también se logra aumentar significativamente la capacidad de retención de datos, en comparación con el procedimiento convencional, realizado a temperatura ambiente.

El resultado de todo esto es la posibilidad de almacenar hasta 7 bits en cada celda de memoria construida con esta técnica. No es la primera iniciativa en este sentido, pero teniendo en cuenta que los implicados en este desarrollo pertenecen a uno de los principales fabricantes de chips NAND Flash de la industria, cabe esperar que la compañía siga trabajando en este enfoque para, en el futuro, fabricar chips de memoria comerciales de ultra alta densidad.

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