65 ALMACENAMIENTO FLASH consideran normalmente a 40 °C, pero estas cifras disminuyen rápidamente a temperaturas elevadas. Los dispositivos portátiles y compactos de hoy en día hacen que la gestión del calor sea un desafío, por lo que es fundamental comprender el calentamiento preciso al que puede estar sometido el dispositivo de memoria flash. El tiempo que se tarda en borrar los bloques de memoria aumenta con el desgaste, por lo que los diseñadores de aplicaciones en tiempo real también deben tener en cuenta los tiempos máximos de borrado de bloques. Amedida que el flash ganó popularidad como alternativa al almacenamiento en placas rotativas, y los teléfonos inteligentes y las tabletas entraron en el mercado, surgió la necesidad de una tecnología flashmás rentable. La dependencia de la litografía por sí sola limitaba la densidad máxima alcanzable. En lugar de almacenar un bit por celda, conocido como celda de un solo nivel (SLC), se introdujo la tecnología de dos bits (celda de varios niveles o MLC) (Figura 1). Aunque esto satisfizo la demanda de los consumidores de almacenamiento asequible de gran capacidad, esta reducción en resistencia de borrado/escritura se volvió una preocupación importante para las aplicaciones industriales y automotrices. TECNOLOGÍA FLASH 3D Desde entonces, el desafío de la densidadde almacenamiento seha abordado utilizando técnicas de fabricación 3D, como la tecnología de memoria flash 3D BiCS Flash (Bit Column Stacked) de Kioxia (Figura 2). Al crear estructuras verticales de celdas de memoria flash, de una forma similar a como veríamos un rascacielos bajo un microscopio, la densidad de almacenamiento queda limitada por la altura alcanzable en combinación con el área de la matriz. El desplazamiento de las celdas FG planares a las celdas CT verticales de Figura 1: La memoria flash NAND de hoy almacena múltiples bits por celda, en lugar de un solo bit. nitruro de silicio proporciona beneficios adicionales. Dado que hay menos presión para reducir el área de cada celda, las celdas CT pueden ser más grandes que las celdas FG. Este mayor tamaño permite almacenar más carga y simplifica la implementación del almacenamiento MLC y de celdas de tres niveles (TLC). Con una mayor distancia entre las celdas, también se reduce la posibilidad de cruce entre las mismas, lo que hace posibles las celdas de cuatro niveles (QLC, o cuatro bits por celda). Con el BiCS5 de Kioxia que alcanza 112 capas, los productos flash de un solo chip, como el dispositivo THGJFHT3TB4BAIF UFS, ahora están disponibles con una capacidad de almacenamiento de 1 TB. En general, el flash basado en celdas de CT es más tolerante a los defectos causados por ciclos de escritura/borrado continuos. Sin embargo, el rendimiento de retención de datos es ligeramente inferior al de las celdas flash FG, lo cual se compensa con una comprobación de errores (ECC) más robusta del controlador integrado de un producto flash NAND gestionado o de un controlador externo adecuado. Debido a que las memorias flash 3D dependen de TLC, con el tiempo los usuarios industriales y automotrices se verán obligados a realizar la migración. Debido a las diferentes características del flash 3D, es probable que muchas aplicaciones también tengan que migrar a soluciones NAND administradas en lugar de desarrollar su propio software de nivelación de desgaste para NAND 3D no gestionado. Figura 2: La tecnología de memoria flash BiCS Flash 3D de Kioxia aumenta la densidad de flash NAND al aumentar el número de capas y el número de bits almacenados por celda.
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