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Samsung Features: 850 PRO, Ph.D Kye Hyun Kyung3D e V-NAND - parte I

 

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Il modello di Solid State Drive 850 PRO rappresenta l'evoluzione della famosa serie 840 PRO, che ha ottenuto un forte interesse tra la stampa specializzata per via della sua intrinseca qualità. Data la natura del produttore Coreano Samsung, sempre in cerca di nuove tecnologie che possano portare una seria innovazione nei settori di interesse, in questo nuovo prodotto è stato integrato un brevetto proprietario relativo ad un nuova tipologia di memorie NAND Flash, denominate SAMSUNG 32 layer 3D V-NAND. L'artefice principale di questa nuova tecnologia è il Senior Vice President, e Flash Design Team Leader di Samsung: Ph.D Kye Hyun Kyung

 

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Grazie a questa nuova tecnologia, stando alle dichiarazioni del produttore, è stato possibile raddoppiare la densità e la velocità in scrittura, rispetto a memorie NAND Flash planari di concezione tradizionale. Il gap prestazionale si è reso possibile ovviamente grazie alla miniaturizzazione del processo produttivo, a tal proposito questa è stata la situazione dalla fine del 1999 ad oggi:

 

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Nel 2014 si è arrivati da un processo produttivo per i leader nel settore flash di 15/16nm per le memorie planari, circa la metà del processo produttivo delle attuali CPU AMD! 

Per superare le ovvie limitazioni spaziali e litografiche, ed incrementare la capacità dei suoi SSD, Samsung ha optato per la tecnologia 3D V-NAND. Questa tipologia di memorie, stacked, non sono nuove tra gli addetti al settore; lo scorso anno Samsung ha prodotto in massa, testato e commercializzato nel mercato Server la versione 3D V-NAND da 24 strati (layer):

 

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Essendo una nuova tecnologia ed essendo stata utilizzata con successo in Datacenter, si comprende immediatamente che uno dei suoi punti di forza è proprio l'affidabilità, per un utilizzo continuativo. Il passaggio da una struttura avente 24 layer ad una con 32 strati su base cilindrica, ha permesso quindi un potenziamento notevole della densità, mantenendo quindi il medesimo format factor, e quindi i 7mm di spessore delle moderne unità SSD Samsung. Diamo uno sguardo ad alcune delle peculiarità strutturali di questa soluzione.

 

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La struttura planare, di concezione classica, presenta una limitazione importante dovuta all'interferenza tra celle adiacenti, che impedisce la miniaturizzazione del processo produttivo senza incappare nel rischio di corrompere i dati delle celle limitrofe. Questa è anche una delle ragioni per cui le 3D NAND offrono maggiore durabilità rispetto alle NAND Flash con struttura planare. Inoltre, la disposizione planare delle celle non porta all'ottimizzazione spaziale verticale, è come se stessimo mettendo a confronto la densità abitativa di un modesto quartiere residenziale con villini di due piani, ad un grattacielo:

 

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E' stato possibile apportare dei miglioramenti anche per quanto concerne le latenze, ed eventuali colli di bottiglia derivanti dalla struttura spaziale delle interfacce di comunicazione:

 

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