La memoria es uno de los elementos críticos en cualquier aplicación integrada. Al fin y al cabo, es allí donde van a parar todos los programas y datos almacenados. No es de extrañar que, durante la fase de desarrollo del producto, los ingenieros inviertan tanto tiempo en seleccionar este esencial componente.
Con el objetivo de albergar más información en cada dispositivo, los fabricantes de memorias Flash han conseguido almacenar más de un bit de información en cada celda de memoria. Cuando los diseños se realizaban en memoria plana en 2D, esto permitió que la industria pudiera ampliar la capacidad de la memoria sin aumentar el tamaño de la matriz. Esto tuvo, sin embargo, un coste añadido.
Como bien saben los ingenieros de diseño, la memoria flash se va deteriorando a medida que sus celdas se borran y reescriben. Es decir, la vida útil de las memorias flash es limitada. Guardar varios bits de datos por cada celda usando técnicas de celda multinivel (MLC) conlleva que la celda de memoria se deteriore más rápido que con la técnica de celda de un solo nivel (SLC), que únicamente almacena un bit por celda.
Por ello, en las áreas de aplicación en las que se necesita una vida útil de las memorias de más de una década y en las que se depende de la fiabilidad y solidez de las mismas, es necesario utilizar la tecnología SLC flash.
Almacenamiento e-MMC de KIOXIA para cargas intensivas de datos
Para superar la necesidad de simplemente hacer dados de silicio más grandes usando diseños planos en 2D, KIOXIA, inventora de la tecnología flash, ha lanzado la tecnología flash 3D. En lugar de reducir el tamaño en los procesos de fabricación para proporcionar más celdas de memoria por dado de silicio, esta nueva técnica añadió una tercera dimensión. Empezando con un dispositivo inicial de prueba de 48 capas, KIOXIA demostró que era posible superar las limitaciones de capacidad existentes en la tecnología 2D.
Además, estos primeros dispositivos almacenaban varios bits por celda usando la tecnología de celda de triple nivel (TLC). Esto fue posible, en parte, gracias a otro cambio de diseño en las celdas flash que se llevó a cabo simultáneamente, tal y como se explica en nuestra más reciente nota de aplicación.
Tradicionalmente, una memoria flash plana con arquitectura 2D usa una puerta flotante policristalina con un aislamiento de oxido hacia el canal conductor bastante grueso para los estándares actuales. Una memoria BiCS FLASH™ 3D utiliza en su lugar un aislante basado en nitruro de silicio (trampa de carga o “charge trap”) con un aislamiento que es más fino y menos sensible a los efectos de la degradación. Además, al tener menor presión en tamaño que los diseños bidimensionales, las celdas de memoria 3D pueden ser más grandes, aprovechando el espacio en la dimensión vertical.
La fiabilidad TLC a la que se compromete KIOXIA
Como resultado, la tecnología BiCS FLASH™ 3D usando TLC proporciona una vida útil comparable a las soluciones MLC en tecnología 2D. Por tanto, los ingenieros de diseño pueden usarla con confianza en sus diseños. Para aplicaciones donde se requiere el máximo nivel de fiabilidad, algunas soluciones de memoria todavía siguen ofreciendo particiones que usan tecnología SLC, lo que proporciona mayor seguridad a la hora de almacenar secciones de código crítico, como el código de arranque.
Es una realidad que la tecnología multi-bit, a la hora de almacenar datos en memorias flash, es una tendencia a largo plazo, incluso con la existencia de estructuras de memoria flash 3D, y que no se trata de una moda pasajera. KIOXIA ha anunciado recientemente la apertura de sus instalaciones de Fab7 en la planta de Yokkaichi en la prefectura de Mie (Japón). Así se ampliará la producción en un enclave que ya se conoce como la planta con la mayor capacidad de producción del mundo de memorias flash.
Se continuará haciendo uso de técnicas de almacenamiento de varios bits por celda, como TLC, para proporcionar a los ingenieros de diseño y consumidores la enorme capacidad de memoria que piden. Gracias a todos los avances que KIOXIA está desarrollando en materia de tecnología de memoria flash, puede estar seguro de que las memorias de sus aplicaciones resistirán al paso del tiempo.
Aquí puede acceder a más información sobre la tecnología BiCS FLASH™ 3D de KIOXIA
