pulsa-logo

Apa Itu 3D NAND Flash


Aldrin Symu

Senin, 01 April 2019 • 20:25


Perjalanan sejarah memori dan media penyimpanan cukup panjang. Permintaan mobile computing dan data center akhirnya mengarahkan teknologi dengan kapasitas dan performa tinggi yaitu teknologi NAND Flash. Permintaan pasar untuk memori NAND Flash terus meningkat, terutama yang ditujukan untuk smartphone dan tablet. Karena penggabungan memori dan controller dalam satu paket memudahkan integrasi ke desain sistem yang menggunakannya. Berikut sedikit ulasan tentang 3D NAND Flash.

Dalam perkembangannya, Samsung, Toshiba, Micron dan SK hynix dapat disebut perusahaan yang konsen dalam pengembangan NAND Flash. Kemajuannya semakin pesat. Apalagi setelah diluncurkannya memori NAND Flash terkecil yang dipaket bersama dengan controllernya. Proses manufakturnya menggunakan teknologi 15 nanometer sehingga kinerjanya lebih tinggi daripada produk sebelumnya. Produk ini mengintegrasikan chip NAND dan sebuah controller dalam satu paket. Controller melakukan manajemen fungsi-fungsi kontrol dasar bagi aplikasi NAND.

Ukuran paket tersebut menurut Toshiba 26% lebih kecil daripada produk Toshiba sebelumnya. Kecepatan baca/tulisnya juga lebih cepat karena ada peningkatan kinerja  chip dan optimasi controller.  Kecepatan bacanya 8% lebih cepat, dan kecepatan tulis sekitar 20% lebih cepat. Produk ini compliant dengan standar e-MMC dan dirancang untuk produk elektronik konsumer, termasuk smartphone, tablet, dan piranti wearable. Saat ini sudah tersedia NAND Flash dengan kapasitas 8GB, 32GB, 64GB, 64GB, dan 128GB.

image: www.3dic.org

3D NAND Flash

Perkembangan lanjutan dari adanya NAND Flash adalah munculnya 3D NAND Flash. 3D NAND Flash menawarkan kapasitas yang lebih tinggi dalam bentuk fisik yang lebih kecil dibanding NAND Flash biasa (2D NAND Flash). Sebagai perbandingan, 3D NAND Flash membutuhkan biaya lebih kecil per gigabyte dengan konsumsi daya lebih kecil, ketahanan yang lebih tinggi dan mampu menyediakan proses data write yang lebih.


Untuk mencapai kepadatan yang lebih tinggi, teknologi NAND Flash 2D menyusutkan setiap sel memori ke satu lapisan sel. Efeknya, ini meningkatkan gangguan sel ke sel dan karenanya mengurangi performa saat mendekati batas skala fisik. Untuk itu 3D NAND Flash dikembangkan untuk mengatasi masalah tersebut. Karena 3D NAND Flash memiliki fitur beberapa lapisan sel memori yang ditumpuk secara vertical. 3D NAND Flash tidak hanya menyelesaikan keterbatasan kepadatan dari 2D horisonal NAND, tetapi juga meningkatkan kinerja baca dan tulis, karena produk ini tidak membutuhkan permohonan dari algoritma untuk mencegah korupsi data.

Image: www.thememoryguy.com

Type 3D NAND

Secara umum, teknologi yang diterapkan pada Nand flash terbagi 3 yaitu

1.    Single-level cell (SLC); menyimpan 1 bit per cell, dengan ketahanan yang lebih tinggi

2.    Multi-level cell (MLC); menyimpan banyak bit per cell dengan ketahanan yang lebih rendah (multi cell disini sebenarnya sama dengan 2 bit)

3.    Triple-level cell; menyimpan 3 bit per cell, dengan ketahanan lebih rendah dibanding SLC dan MLC

Image: www.theregister.co.uk

Proses Geometri

Perbedaan ukuran dalam proses pabrikasi flash disebut dengan proses geometri. Secara sederhana, terdapat sejumlah pengukuran jarak (dalam nanometer) antara sumber dan penyaluran transistor. Dalam ilmu aljabar umum, 2 digit angka dituliskan sebagai ‘digit dan huruf’. Sebagai contoh, geometri pertama berada antara range 29-20nm akan disebut 2X, sedangkan range kedua disebut 2Y. bila masuk kategori belasan (misalnya 19nm) maka akan disebut 1X.

image: www.shop.adata.com

Saat ini teknologi di 3D NAND sudah mampu menghadirkan teknologi cell dengan performa, kualitas dan ketahanan yang lebih baik. Satu kekurangan dari 3D NAND dibanding NAND biasa (2D) adalah proses pabrikasi yang membutuhkan biaya lebih besar. Produksi 3D NAND dapat dilakukan pada pabrik NAND biasa, namun proses layering membutuhkan langkah tambahan hingga terbentuk 3D NAND. Karena proses manufakturnya membutuhkan update, pengembangan atau dikenal juga dengan nama pabrikasi semikonduktor.

Dikutip dari berbagai sumber