Managed-NAND-Memory Intelligente Speichersysteme der Zukunft

Intelligente Managed-Memory-Lösungen setzen sich in vielen Branchen immer stärker durch. Sie basieren auf der Idee einer teilweisen Übertragung von Systemintelligenz vom Speicher-Controller auf den Speicherchip. Dies bietet zahlreiche Vorteile.

Anbieter zum Thema

Heitec AG

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG

Micron Semiconductor Italia, S.r.l.

Die NVM-Technologie hat sich in den zurückliegenden Jahren sehr schnell weiterentwickelt und dabei unterschiedliche Implementierungsansätze und Architekturen mit ganz besonderen Eigenschaften hervorgebracht, die sich nahtlos an die jeweiligen Anwendungsfelder anpassen lassen. Dazu zählt vor allem die Flash-Speichertechnologie, die heute in vielen Geräten sehr erfolgreich eingesetzt wird.

Flash-Chips lassen sich als nicht flüchtige Speicher mit Hilfe elektrischer Impulse löschen sowie neu programmieren und bieten den Vorteil eines Erhalts der gespeicherten Informationen bei Spannungsschwankungen oder Ausschalten der Versorgungsspannung durch den externen Controller. In den heute gebräuchlichen Anwendungen kommen dabei vor allem zwei unterschiedliche Flash-Architekturen zum Einsatz: NOR- und NAND-Bausteine.

Die jeweiligen atomaren Zustandsinformationen werden auf Grundlage der so genannten „Floating-Gate-Technologie“ in den Speicherzellen abgelegt; dank immer feinerer lithografischer Verfahren lassen sich dabei immer kleinere Strukturen mit reduzierten Chipabmessungen und entsprechenden Vorteilen auf der Kostenseite erreichen. Pro Zelle können entweder ein (Single Level Cell – SLC) oder mehrere Bits gespeichert werden (Multi Level Cell – MLC).

Mehrere Speicherzellen sind zu so genannten Arrays zusammengefasst, deren Struktur sich bei NOR- und NAND-Flashkomponenten unterscheidet. Diese Arrays bilden wiederum einzelne Speicherblöcke; bei NAND-Flashspeichern besteht jeder Block aus einzelnen Seiten (Pages).

Die technischen Besonderheiten beider Flash-Architekturen führen auch zu Unterschieden bei den jeweiligen Anwendungsgebieten. Tabelle 1 zeigt die wesentlichen Unterschiede zwischen NAND- und NOR-Architekturen für die derzeit aktuellen Chipfertigungsgrößen.

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