SK Hynix に買収された元 Intel フラッシュ メモリ企業である Solidigm は、Flash Memory Summit 2022 イベントで、PLC (Penta-Level Cell) NAND と呼ばれる新しいタイプのフラッシュ メモリに基づく実用的な SSD プロトタイプを発表しました。このフラッシュ メモリ技術により、セルごとに 5 ビットの情報を格納できるため、高密度のメモリ チップが実現します。
PLC NAND を使用すると、QLC (セルあたり 4 ビット)、TLC (セルあたり 3 ビット)、MLC (セルあたり 2 ビット)、および SLC (セルあたり 1 ビット) のすべての一般的なフラッシュ メモリ オプションよりも多くのデータを保存できます。このため、PLC メモリは、ソリッド ステート ドライブに情報を保存するコストをさらに削減する道を開きます。スーパーコンピューティングへの投資の増加、5G ワイヤレス ネットワークの台頭、AI アルゴリズムの普及に伴い、Solidigm は、より大容量で高速なストレージの必要性が高まり続けると考えています。これらの条件下では、QLC NAND と比較して同じ面積の半導体チップに 25% 多くのデータを格納できる PLC フラッシュ テクノロジは、ソリッド ステート ドライブの容量をスケーリングする適切な手段となり得ます。
ご存知のように、情報の基本単位は「0」と「1」の状態を持つビットであり、SSD の場合は NAND セルに書き込まれます。 QLC NAND と比較して、PLC テクノロジはセルに追加の状態を追加するため、もう 1 ビットの情報を追加できます。そのため、PLC メモリのテクノロジでは、セルの 32 の状態が使用されます。これは、5 つの 1 と 0 のすべての可能な組み合わせをカバーします。
ただし、セルが取ることができる状態が多いほど、セル自体の負荷と、これらの状態を読み取らなければならない SSD メモリ コントローラーの負荷が高くなります。これにより、誤った書き込みまたは読み取りが発生する可能性が高くなり、データの破損につながる可能性があります。 SSD コントローラ レベルでこのようなリスクを補うには、より効率的なエラー修正アルゴリズムを使用する必要があります。 PLC NAND の場合、これらのアルゴリズムの精度に対する要件は何倍にもなります。
可能な細胞状態の数の増加は、平均余命にも影響します。ストレージ密度の増加に伴う NAND セルの期待寿命の低下は、QLC NAND ベースの SSD でさえ TLC NAND ベースのモデルよりも信頼性が低いと見なされる理由の 1 つです。
しかし、Solidigm の NAND PLC は Intel テクノロジに基づいているため、他の NAND メモリ チップ メーカーが使用する種類のセルとは異なるセル アーキテクチャを使用します。同社のフラッシュ メモリはフローティング ゲート トランジスタに基づいており、Solidigm によれば、どこにでもある電荷トラップよりも、セルに格納されるビット数を増やすのに適しています。
現時点では、PLC NAND に基づく最初の商用製品がいつ市場に登場するかは不明です。 Western Digital は以前、これが 2025 年までに実現すると予測していました。
2022-08-11 02:48:53
著者: Vitalii Babkin