鎧俠為實(shí)現(xiàn)超高容量SSD，正試驗(yàn)7bit/cell超高密度的3D NAND Flash

NAND Flash制造商一直試圖通過增加每個(gè)單元存儲(chǔ)的位數(shù)來提高其存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)密度，據(jù)外媒報(bào)導(dǎo)，近日鎧俠表示，公司一直在試驗(yàn)在一個(gè)單元中存儲(chǔ)更多比特?cái)?shù)的NAND Flash閃存。

據(jù)報(bào)道，近日鎧俠表示，已設(shè)法在每個(gè)單元中存儲(chǔ)7 Bits (7 bpc)，盡管是在實(shí)驗(yàn)室和低溫的條件下。 為了使存儲(chǔ)密度更高，存儲(chǔ)電壓狀態(tài)的數(shù)量將隨著每個(gè)單元存儲(chǔ)Bits的增加呈指數(shù)增長(zhǎng)。例如，要存儲(chǔ)4位，單元必須保持16個(gè)電壓電平 (2^4)，但使用6位，該數(shù)字會(huì)增長(zhǎng)到64(2^6)。而鎧俠實(shí)現(xiàn)的每個(gè)單元存儲(chǔ)7位則需要保持128個(gè)電壓狀態(tài)(2^7)。

鎧俠在2022年國(guó)際記憶研討會(huì) (IMW 2022) 上展示了描述其成就的論文，鎧俠使用通過外延生長(zhǎng)構(gòu)建的單晶硅通道來達(dá)成7 bpc的存儲(chǔ)，單晶硅的電阻比多晶硅低，因此更容易記錄此類單元。報(bào)告稱，與傳統(tǒng)晶體管相比，具有單晶硅單元晶體管的亞閾值斜率更陡，而泄漏電流和讀取噪聲更低。這種NAND Flash單元現(xiàn)在還無法在商業(yè)實(shí)現(xiàn)，為了記錄和讀取，鎧俠的科學(xué)家們不得不在實(shí)驗(yàn)室中完成試驗(yàn)，將芯片浸入液氮(-196°C)以穩(wěn)定材料，降低電壓要求。

在實(shí)驗(yàn)室中構(gòu)建定制晶體管只是超高密度NAND Flash挑戰(zhàn)的一半。首先，研究人員必須開發(fā)和使用具有適合處理128種電壓狀態(tài)的自定義編碼方案的專用SSD控制器，能夠準(zhǔn)確處理128個(gè)電壓電平的控制器可能與微處理器一樣復(fù)雜且價(jià)格昂貴。

因此，主要問題是使用昂貴且復(fù)雜的SSD控制器將3D NAND記錄密度從5 bpc增加到7 bpc是否有意義。雖然 最好的SSD往往成本很高，但過于先進(jìn)的控制器可能變得過于昂貴，并消除它們的所有優(yōu)勢(shì)。 西部數(shù)據(jù)認(rèn)為， 即使在2025年之后，哪怕是5 bpc的3D NAND也幾乎沒有意義。但是，鎧俠現(xiàn)在展示了7 bpc的物理可能性，甚至談到了最終可以提升至8 bpc。