Ako ste koristili USB Flash ili SD karticu, odnosno proizvode u kojima se nalazi Flash memorija, moguće da ste koristili i NAND Flash. Ovom prilikom ćemo objasniti što je NAND i gdje ima primjenu.
Flash memorija danas je sinonim za sve vrste memorijskih uređaja koji koriste čip tehnologiju. Na prvi pogled to je točno, ali treba znati da postoje razlike. Neke razlike su značajne, dok su neke druge minimalne. Ipak, razlike postoje i nije loše poznavati razlike između spomenutih tehnologija.
Saznajte u nastavku što je NAND memorija
Iza NAND akronima se krije tehnologija pohrane podataka u čipu, ali za razliku od DRAM pristupa, NAND ne treba biti pod stalnim strujnim naponom da bi sačuvao pohranjene podatke. Znamo da RAM memorija, bez obzira o kojoj generaciji memorije se radi, čuva podatke samo dok je računalo upaljeno. Čim se računalo ugasi, dolazi do pražnjenja RAM-a. Takvi čipovi nisu pogodni za korištenje u Disk konfiguraciji, i tu nastupa NAND.
Baš zbog sposobnosti čuvanja zapisanih podataka, čak i nakon što se prekine strujni krug, NAND je pronašao primjenu u izradi podatkovnih Diska uređaja.
Postoji nekoliko vrsta NAND flash memorije, pa da spomenemo najznačajnije:
- SLC NAND – svaka ćelija čuva 1 bit
- MLC NAND – može pohraniti 2 bita u jednu ćeliju
- TLC NAND – ima prostora za 3 bita po ćeliji
- QLC NAND – može pohraniti 4 bita po ćeliji
- PLC NAND – može pohraniti 5 bitova po jednoj ćeliji
U praksi to znači da bi SLC NAND „0“ i „1“ pohranio u dvije ćelije, dok bi MLC NAND po jednoj ćeliji mogao pohraniti „00“, „01“, „10“ ili „11“.
Lako je zaključiti da ove vrste NAND memorije daju različite performanse, s tim da SLC daje najbolje rezultate i najskuplja je vrsta memorije na tržištu.
3D NAND
Znamo što je NAND, ali što je 3D NAND? Kod 3D NAND čipova imamo više slojeva memorijskih ćelija koji su međusobno spojeni vertikalno. Tako dizajnirani pristup tvori 3D mrežu, odakle i dolazi naziv za ovaj model NAND-a.
Spajanjem više slojeva, jedan iznad drugog, daje mnogo veći prostor za pohranu podataka na jako maloj površini. Pored toga, 3D dizajn daje kraći put među ćelijama čime se znatno povećala brzina pristupu podacima. Sve to dovodi i do trećeg značajnog pomaka, a to je povoljnija cijena po jednom bajtu.
Trajnost NAND memorije
NAND ćelije imaju radni vijek, točnije trajnost. Ako ste upoznati s pojmom SSD, onda već od prije znate da se SSD „troši“ i da se uređaj treba zamijeniti novim kada postane oštećen. Sličnu tehnologiju koristi i NAND, pa time ima slične karakteristike u svakom pogledu.
Uređaji koji koriste NAND tehnologiju imaju ograničen broj zapisa po ćeliji. Da bi dobili što bolje iskoristiv uređaj, za najbolju distribuciju zapisa i čitanja brine se kontrolor čip. Ovaj kontrolor čip, pored svih funkcija koje ima, nadgleda ravnomjerno korištenje adresa pojedine ćelije u kojoj se podatak zapisuje. Na posljetku, trajnost NAND-a u velikoj mjeri ovisi o logici samog kontrolor čipa.
To u teoriji znači da će kroz neki period svaka ćelija imati isti ili približan broj zapisa. Neće se dogoditi da jedan broj ćelija ima 0 zapisa, da bi neki drugi dio adresa „ćelija“ imao broj zapisa koji su već blizu maksimalnog iskoristivog broja. Čip kontrolira na koje će se adrese neki podaci zabilježiti, da bi kompletan podatkovni uređaj imao što veću produktivnost i iskoristivost u svom radnom vijeku.
Razlika NAND – EEPROM – SSD
Kada pričamo o novim tehnologijama, treba usporediti neke pojmove, koji imaju slične pozadine ali su u biti različiti. Još malo na temu, što je NAND?
EEPROM je akronim za „Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory“. Riječ je o programibilnom čipu, koji može spremiti određene podatke i sačuvati ih bez stalnog strujnog napajanja. Ipak, da bi se novi podaci upisali u čip, prethodno se trebaju u potpunosti izbrisati svi prije upisani podaci.
Takvi čipovi ne mogu se koristiti kao podatkovni uređaji koje svakodnevno koristimo, ali su i oni našli svoju primjenu i IT industriji. EEPROM čipovi su pronašli svoju primjenu, na primjer za proizvodnju BIOS-a ili drugih kontrolora u računalnoj industriji. Zbog načina na koji funkcioniraju, jako su tromi da bi se koristili u proizvodnji USB stikova, ili brzih SSD uređaja.
Za proizvodnju podatkovnih uređaja koji imaju velike brzine, pa samim time i određenu primjenu, potrebna je naprednije tehnologija u obliku NAND čipova.
Kako smo već napisali, NAND je memorija koja može pisati i čitati u blokovima odnosno ćelijama u realnom vremenu pri velikim brzinama. Ćelije su posložene u mrežu kontakata, adresirane su i služe za primanje jednog ili više bitova. Danas se NAND koristi za proizvodnju USB memorijskih stikova, SD kartice, i naravno za proizvodnju SSD diskova koji rade pri jako velikim brzinama.
Primjena
Memorija kao što je NAND najveću primjenu ima u osobnnim računalima, PDA uređajima, digitalnim audio uređajima, digitalnim fotoaparatima, mobilnim telefonima, konzolama za videoigre, znanstvenim instrumentima, u industrijskoj robotici i medicinskoj elektronici. Prednost NAND memorije je svakako brzina pisanja i čitanja. Tu su i druge prednosti koje smo već spomenuli, manje zagrijavanje, manji utrošak potrošnje električne energije i nečujan rad. NAND memorija otporna je na mehaničke udarce, i općenito ima znatno višu izdržljivost ako je usporedimo sa klasičnim diskovima.
Jednom kada se izradi podatkovni uređaj sa NAND-om, taj uređaj ima dobru otpornost na okolne uvjete (promjene tlaka, temperature, a neki mogu biti otporni na vlagu ili uranjanje u vodu).
Povrh svega, NAND čip nije osjetljiv na magnetno polje.
Zaključak za kraj: Što je NAND?
NAND je nova vrsta memorije koja se najčešće ugrađuje u podatkovne uređaje: Tvrdi disk ili USB flash disk. NAND čip ne treba konstantno električno napajanje kako bi zadržao podatke. To ga čini idealnim za ovu primjenu. NAND čip koristi posebnu vrstu tranzistora, koje zovemo ćelija. Ćelije su međusobno povezane tako da podsjećaju na NANA vrata.
To je kombinacija AND i NOT logičkog stanja strujnog kruga. Odatle i dolazi naziv NAND. Iako NAND ima značajne prednosti u usporedbi sa magnetnim zapisom, postoje i određene slabosti koje se umanjuju ili se žele u potpunosti izbjeći istraživanjem novih mogućnosti. Vidljivi nedostatci NAND čipa otklanjaju se ili minimiziraju novim tehnološkim rješenjima. Napretkom tehnologije došli smo do 2D NAND, 3D NAND i V NAND rješenja koja daju sve bolje rezultate. Prvi NAND čipovi imaju samo jedan sloj memorijskih blokova (ćelija), dok 3D NAND koristiti više slojeva povezanih jedan iznad drugog. Nadamo ste da imate odgovor na pitanje, što je NAND?
