3DNANDteknologia

3D NAND-teknologi är en form av icke-flyktigt minne där NAND-minneceller staplas i många vertikala lager för att öka lagringsdensiteten utan att förlita sig på allt mindre lithografiska processer. Den används främst i SSD-enheter, USB-flashminnen och andra flashlagringsprodukter.

Principen bygger på vertikal stacking av celler och NAND-strängar som kopplas samman genom vertikala kopplingsvägar mellan lagren. Cellerna kan vara baserade på antingen flytande-gate eller laddningsfångare (charge trap) arkitekturer; moderna 3D NAND använder ofta laddningsfångar för bättre skalbarhet och tillförlitlighet. För lagring i hög densitet används vanligen multilevel-teknik såsom TLC eller QLC (tre eller fyra bits per cell), medan SLC och MLC förekommer i sammanhang med högre prestanda eller livslängd. Denna arkitektur möjliggör tusentals lager och stora mängder data per enhet.

Historik och utveckling började med kommersiella lanseringar på mitten av 2010-talet, där Samsung introducerade V-NAND, följt av Toshibas BiCS FLASH samt Intel/Micron-produkter. Sedan dess har 3D NAND blivit dominerande i konsument- och företags SSD:er och används i en mängd lagringsprodukter som kräver hög densitet och lägre kostnad per gigabyte.

Fördelar och utmaningar inkluderar högre lagringsdensitet och ofta lägre kostnad per bit, samt förbättrad motstånd mot cell-till-cell-interferens. Endurance, prestanda och driftskrav varierar beroende på celltyp (SLC, MLC, TLC, QLC) och systemarkitektur, vilket gör behovet av felkorrigeringskod (ECC), wear leveling och överprovisionering centralt. Tillverkningen är mer komplex än för planar NAND, men kostnaden per bit minskar när antalet lager ökar.

Idag används 3D NAND i de flesta moderna SSD-enheter, externa lagringsprodukter och vissa mobilminnen, och utvecklingen fortsätter mot ännu fler lager och bättre energieffektivitet.