O que é memória e armazenamento 3D NAND?
O armazenamento em Flash (como os SSDs) é a moda dos PCs atualmente. E embora o processo não esteja indo tão rápido quanto poderíamos esperar, o armazenamento está ficando cada vez mais barato e mais denso, aumentando o valor dos discos rígidos de disco giratórios convencionais. O maior salto foi o 3D NAND flash, também conhecido como NAND vertical ou “V-NAND”. O que isso significa para você? Em termos leigos, armazenamento e memória mais baratos e mais rápidos. Em termos não-leigos, bem, vamos dar uma olhada.
Construindo, não fora
Imagine uma peça de armazenamento flash como um prédio de apartamentos: muitas áreas compartimentadas nas quais as pessoas precisam entrar ou sair, gastando quantidades variáveis de tempo em (um estado “1” para um único bit de dados, nessa metáfora) ou fora ("0" estado) de suas casas. Agora, o recurso mais valioso que você tem se você está construindo um novo prédio de apartamentos é o imóvel que você quer construir. Ignorando obstáculos mundanos como engenharia e orçamento, seu objetivo é colocar o máximo possível de pessoas em uma área de terra.
Há cem anos, a resposta óbvia para esse problema seria subdividir os apartamentos o menor possível dentro do prédio, maximizando a quantidade de pessoas que você pode colocar em uma única história. Agora, com o advento dos edifícios de aço e dos elevadores rápidos e seguros, podemos construir acima até o limite de nossos novos materiais. Podemos acrescentar quantas histórias ao edifício pudermos administrar fisicamente, permitindo que dez, vinte ou cinquenta vezes mais pessoas vivam na mesma quantidade de terra que antes era tão limitada..
Então é com NAND 2D e 3D. Como estamos falando de bits e não de pessoas, as empresas já trabalharam duro para colocar o máximo de dados possível nos planos X e Y dos componentes de semicondutores, e agora estão construindo verticalmente a partir da placa de circuito. Ainda existem limitações físicas, é claro - um DIMM de RAM com três polegadas de espessura não é muito útil, mesmo que você possa colocar dez terabytes de dados lá. Mas as novas técnicas de fabricação de chips e memória permitem camadas microscópicas da arquitetura NAND, muito parecido com um prédio de apartamentos altos. Essas técnicas de criação de camadas e fabricação tornam a memória vertical mais pesada, mais rápida e eficiente do que a polegada por polegada em comparação com o hardware mais antigo.
Mais brocas para seu fanfarrão
Com esse novo estilo de fabricação de memória em camadas, mais e mais dados podem ser armazenados na mesma quantidade de espaço físico. Não apenas isso, mas técnicas de miniaturização que ainda estão sendo aplicadas a RAM e armazenamento flash mais convencionais também “empilham”, garantindo mais benefícios quanto mais camadas você puder colocar em um módulo de memória. E como o espaço físico para todas essas coisas está ficando cada vez menor, a latência, o uso de energia e a velocidade de leitura e gravação também estão diminuindo em um ritmo mais rápido. Avanços como buracos de canal permitem uma transferência de dados ainda mais rápida para cima e para baixo nas camadas de semicondutores - como pequenos elevadores em nossa metáfora original de prédios de apartamentos..
A técnica NAND vertical está beneficiando todos os setores do mercado de armazenamento flash, mas, previsivelmente, os interesses industriais estão vendo os melhores retornos. Processos de fabricação incrivelmente complexos permitem blocos superdensos de RAM e armazenamento que são muito caros para os eletrônicos de consumo padrão, mas ainda permitem um retorno sobre o investimento para data centers e estações de trabalho de alta potência.
Mesmo assim, o 3D NAND já chegou ao mercado de consumo, e os benefícios da pura retenção de dados em drives de estado sólido são dramáticos. Dito isto, não é tão revolucionário quanto parece ser no início: graças a uma demanda crescente por memória flash entre fabricantes de eletrônicos, clientes de dados corporativos e consumidores regulares como eu e você, há atualmente uma escassez mundial de memória flash em todos os níveis. Então, os custos ainda são bastante altos.
Não está pronto para o horário nobre
Entre o aumento da demanda de todos os mercados e o custo de constantemente melhorar e atualizar os centros de fabricação para fabricar componentes mais avançados, o preço e a disponibilidade de armazenamento padrão de RAM e SSD no PC parecem estar em uma rotina de vários anos. Embora novos chips 3D NAND estejam disponíveis, e eles são mais rápidos e eficientes, não estamos vendo a queda no preço e o rápido aumento de capacidade que esses grandes passos sugeririam por conta própria. O sonho de encher seu PC de jogos com dezenas de terabytes de memória flash super rápida e armazenamento barato ainda está longe.
Mas o efeito trickle-down de novas técnicas e tecnologias é mais ou menos inevitável. Um boom de memória flash e armazenamento está chegando, à medida que mais e mais fornecedores mudam e aprimoram suas capacidades de fabricação de semicondutores 3D. Pode levar mais alguns anos - e mais alguns dólares - do que esperávamos.
Fonte da imagem: Flickr / Kent Wang, Flickr / VirtualWolf, Amazon, Intel
