NAND閃存要“長生不老” - 儲存設備

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http://news.mydrivers.com/1/248/248526.htm

固態硬盤普及了,隨之而來的可靠性和壽命問題越發引人關注,特別是隨著NAND閃存工藝
的進步,反而越來越不耐用了:MCL NAND閃存再25nm時代還有3000-5000次的編程/擦寫循
環(P/E),20nm時代就只有3000次了,TLC規格的更只有是區區1000次。

這一切都是NAND閃存技術本身所決定的(具體原理分析點此),因為它經過一次P/E就會“
磨損”一點,最終被消耗殆盡。那怎麼辦呢? NAND閃存還有其他諸多優秀特性,就這麼
拋棄麼?

台灣旺宏電子(Macronix)帶來了新的希望。他們將在本月的2012 IEEE國際電子設備會議
上展示自己的成果:一種可以經歷1億多次P/E的自我修復NAND閃存

而且還不僅僅如此。旺宏電子的一位項目副經理Hang-Ting Lue表示,為了測試1億次循環
,他們花了好幾個月的時間,但是“我們不知道這玩意最終什麼時候會掛掉,迄今為止我
們沒有看到任何壞掉的痕跡”

旺宏電子的這一成果巧妙地利用了相變內存(PCRAM)的技術。相變內存將數據存儲在一種
硫族化物玻璃上,通過特殊方法加熱使其在導體、絕緣體兩種狀態之間切換,分別代表0
、1兩種數據狀態。

旺宏電子的工程師發現,將硫族化物玻璃加熱到熔點具備某種修復效果,並發現在閃存上
也可以這麼做,所以他們重新設計了閃存芯片,包含了一個非常迷你的加熱器,用於加熱
NAND閃存的存儲單元。

當然,這樣做需要的變化很多,其中最大的一個就是調整柵極電極,使之可以攜帶電流去
加熱存儲單元,再加上為此需要的二極管,工程師們不得不設計了一種新的存儲陣列架構
,來存放所有元件。

新的閃存架構可以讓電流通過晶體管的柵極,產生脈衝並加熱,而持續時間只有幾毫秒,
溫度會超過800℃,但僅僅局限在柵極附近。這樣一來,NAND閃存就可以隨時自我修復,
而在經歷了1億次的P/E之後,其中的數據仍然保持完整

那麼,這個額外的熱處理過程會不會增加功耗呢? Hang-Ting Lue承認確實會,但加熱過
程並不需要頻繁進行,而且一次可以修復一整個扇區,設備連接電源並待機的時候也可以
這麼做,“並不會榨乾你的手機電池”。

除了近乎無限的壽命,這種試驗性閃存還有個意料之外的驚喜,那就是加熱也加快了擦除
速度,而之前人們認為擦除速度是和溫度無關的。 Hang-Ting Lue認為這可能會帶來新的
熱輔助模式閃存。

巧合的是,機械硬盤存儲介質的進化中也有一種熱輔助技術。

Hang-Ting Lue表示旺宏電子會尋求自我修復閃存技術的商業化,但未透露具體細節,他
更期待整個產業都能投入進來,畢竟旺宏電子並不是一家大企業。

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編按

IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) from December 10 to 12 in
San Francisco

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All Comments

Isla avatarIsla2012-12-08
快去申請專利阿 講出來想幹嘛
Elvira avatarElvira2012-12-08
找投資人 XD
Enid avatarEnid2012-12-09
酷~ 都要上IEEE研討會了 應該都申請完專利了吧@@?
Mary avatarMary2012-12-11
這個看起來相當酷也,溫度能控制良好的話...
Olive avatarOlive2012-12-11
問題出在成本,要是沒跟現在的 NAND 一樣便宜很難賣
Anthony avatarAnthony2012-12-13
問題不在於成本,成本隨著時間就會降低,別小看台灣
Carolina Franco avatarCarolina Franco2012-12-15
不用便宜到哪邊,可靠度和速度都很高的話,企業市場
可是有不少需求的....
Edwina avatarEdwina2012-12-19
這種耐用程度很嚇人啊 比HDD還猛?XD
Freda avatarFreda2012-12-23
廠商: 以後 NAND 不會壞 是要喝西北風嗎?
Joe avatarJoe2012-12-25
不會壞0.0 廠商沒賺頭了...
David avatarDavid2012-12-29
不會啦 隨著資料變多會鼓勵人們購買硬碟的
Emma avatarEmma2012-12-30
推一個 這技術看起來很威阿,壽命變長還變快
William avatarWilliam2012-12-31
不曉得良率如何.如果不能Scale down那應該很難取代.
Kyle avatarKyle2013-01-01
容量大就得做到密度高..靠加溫來做phase change..
Skylar DavisLinda avatarSkylar DavisLinda2013-01-05
如果加溫連旁邊的bit都一起改那就GG了..
David avatarDavid2013-01-06
真是令人振奮的好消息!
Belly avatarBelly2013-01-10
希望有生之年能商業化 =w=
Mia avatarMia2013-01-13
讚阿 這已經可以當成太空科技了!!
Joseph avatarJoseph2013-01-15
為什麼才漲0.01 = =
Belly avatarBelly2013-01-15
樓上..股價要確定有賺頭才會往上爬啊XDDD
Ursula avatarUrsula2013-01-16
因為投資人不懂這是什麼XD
Rebecca avatarRebecca2013-01-17
以後硬碟廠會自己投資拍迷片?
Gilbert avatarGilbert2013-01-21
看到加熱器就GG了阿
Suhail Hany avatarSuhail Hany2013-01-24
不會壞也會因為容量被淘汰
Agatha avatarAgatha2013-01-26
企業級
Hardy avatarHardy2013-01-30
10年內 有機會商用嗎?!
Steve avatarSteve2013-01-31
udn 8850 3GD5 搭送 plextor 1tb
Olivia avatarOlivia2013-02-05
樓上在說啥?
Madame avatarMadame2013-02-09
挖操 要發了嗎
Irma avatarIrma2013-02-11
Edwina avatarEdwina2013-02-16
那SSD要降了?大夥進攻囉~~ 你們先上 我補位~~
Frederica avatarFrederica2013-02-20
看了p大po的更覺得要做小有難度= =..竟然靠WL加熱..
Kelly avatarKelly2013-02-20
壽命太長的東西好像一直不被商人歡迎...XD
Linda avatarLinda2013-02-21
現在就是壽命太短限制購買意願 =_="
Lydia avatarLydia2013-02-24
使用壽命太長也會讓廠商不太想生產 XD
Candice avatarCandice2013-02-25
加個旺宏timer就好了
John avatarJohn2013-02-26
力晶 旺宏 華邦 都有nand專利 旺宏這研發會大賺
Enid avatarEnid2013-03-03
旺宏是小公司 這貢獻獲利率會比較驚人
力晶沒用心作研發 最近很慘
Robert avatarRobert2013-03-06
本來還想說 tlc 4lc不太實用 現在就沒有極限了