Memória Flash – NAND não é igual a NAND
robótica
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Patrick Twele Product Sales Manager RUTRONIK Elektronische Bauelemente GmbH.
NOTA TÉCNICA
SLC, MLC, TLC, 3D – existem várias tecnologias de memória Flash NAND. Conhecê-las ajuda a encontrar a memória ideal para uma aplicação.
NAND Flash é uma memória não volátil, na qual a informação permanece por tempo ilimitado, mesmo em caso de falta de corrente. Mas este “tempo ilimitado” tem os seus limites: as células de armazenamento adquirem defeitos, deixam de poder receber informação e até perdem a informação já armazenada. Cada memória Flash armazena a informação num Floating Gate, que se encontra envolvido por um revestimento de óxido isolante. Durante a gravação, apagamento e leitura, os eletrões são deslocados para o Floating Gate através de corrente elétrica. No entanto, no processo o isolamento do revestimento de óxido desgasta-se, fazendo com que a carga anteriormente deslocada se perca – a célula de armazenamento está com defeito. Daqui resulta um número limitado de ciclos de gravação e apagamento (ciclos P/E). O tempo que a informação permanece armazenada numa célula (Data Retention) depende do número de ciclos P/E, mas também da temperatura ambiente e da tecnologia Flash utilizada. A tecnologia Flash SLC (single-level cell) pode armazenar um bit por célula. Isto significa que no Floating Gate são produzidos dois níveis de tensão diferentes: com carga ou sem carga. A sua diferenciação é fácil e por isso não é propenso a erros. Assim, esta tecnologia oferece até 100 000 ciclos P/E até que ocorra uma perda de dados. No entanto, tem a desvantagem do preço por bit relativamente elevado. Para baixar o preço é necessário armazenar mais dados numa célula, ou seja, o número de bits tem de ser aumentado. Para o efeito, a quantidade de carga armazenada numa célula de armazenamento é doseada de forma mais fina e durante a leitura é avaliada de forma mais exata. Com a tecnologia MLC (multi-level cell) podem ser armazenados dois bits
por célula. Isto significa quatro níveis de tensão diferentes no Floating Gate. Como são mais difíceis de distinguir, as probabilidades de erro aumentam. Aqui pode-se contar com apenas 3000 ciclos P/E.
Uma variante da MLC é a tecnologia eMLC. Aqui são deslocados menos eletrões através dos diferentes níveis de tensão. Isto aumenta o número de ciclos P/E até 30 000, mas ao mesmo tempo a Data Retention (Retenção de dados) diminui. No caso da MLC, no modo de funcionamento SLC (Pseudo-SLC, SuperMLC, SLC Lite...) trata-se de uma tecnologia MLC, que é utilizada como uma tecnologia SLC: são utilizados apenas
Figura 1. Retenção de dados em função dos ciclos P/E. (Fonte: Swissbit)
Figura 2. Retenção de dados em função da temperatura. (Fonte: Swissbit)