Bildiğiniz üzere günümüzde kullanılan en uygun SSD’ler, TLC yahut QLC yongaları kullanıyor. Eski ismi Toshiba Memory olan Kioxia, 2019’da hücre başına 5 bit PLC (penta düzeyinde hücre) 3D NAND bellekler hakkında açıklamalar yapan birinci üreticiydi. Şirket mühendisleri artık ise hücre başına 6 bit (HLC) 3D NAND bellekler üzerinde çalıştıklarını doğruladı. Hatta hücre başına 8 bit (OLC) içeren yongaların bile mümkün olduğuna inanıyorlar.
Hücre başına birden fazla bit depolamak için NAND belleğinin o hücrede birden fazla voltaj seviyesi tutması gerekiyor. Örneğin MLC hücre başına dört, TLC ise sekiz voltaj seviyesi kullanıyor. QLC’de 16 voltaj ve PLC’de 32 voltaj seviyesi bulunuyor. Hücre başına altı bit (HLC) depolama yapmak için ise 64 voltaj düzeyi barındırmak kural.
Gerçekten bu cins hücrelerle 3D NAND çipler geliştirmek çok meşakkatli ve birçok zorluğun üstesinden gelmek gerekiyor. Öte yandan voltajı koruyabilecek hakikat materyalleri bulmak, sıcaklıkları denetim altında tutmak ve daha birçok çalışma gerekli.
Kioxia’nın mühendisleri, HLC belleklerin olasılıklarını göstermek için mevcut 3D NAND yongalarından birini aldı ve tekrar yazma döngülerinin neden olduğu bozulmaları engellemek için sıvı nitrojen kullandı. Nihayetinde ise bir hücreden altı bitlik data yazıp okumayı ve 100 dakika boyunca muteber bir biçimde çalıştırmayı başardılar.
Bunun yanında 3D PLC (5 hücreli) NAND şimdi ticari olarak satışa sunulmadı ve Kioxia’nın üretim ortağı Western Digital, bu SSD’lerin 2025’ten itibaren piyasaya çıkacağına inanıyor. Western Digital ayrıyeten 3D PLC’nin sırf %25’lik bir yoğunluk artışı sunduğunu ve çok fazla sorun yarattığını söylüyor.
3D HLC NAND ise QLC’ye kıyasla bellek yoğunluğunu %50 düzeyinde artıyor. Bu nedenle ticarileşme ve piyasaya çıkma mümkünlüğü daha yüksek. Ayrıyeten Kioxia mühendisleri, 256 voltaj düzeyine sahip OLC 3D NAND yongaların bile teknolojik olarak mümkün olduğuna inanıyor. Şimdiki maksatları ise 3D HLC ve OLC NAND yongaları standart sıcaklıklarda çalıştırmak.
Başarısız oldukları takdirde, çok düzeyli hücreye sahip 3D NAND çiplerin geliştirilme süreci, PLC düzeyinde duraksayacak üzere görünüyor. Üreticiler, bu türlü olduğu sürece katman sayısını artırmaya odaklanmak zorunda kalacaklar. Samsung ve SK Hynix ise 600 ve hatta 1.000 katmanın mümkün olduğuna inanıyor.
Kioxia, HLC ve OLC yongaların oda sıcaklığında çalışmasını başarsa bile inançlı bir biçimde okuma/yazma için denetimciler gerekecek. Bu denetimciler ise son derece karmaşık ECC algoritmalarını desteklemek zorunda. Ayrıyeten bu noktada fiyatlar kıymetli bir etken ve gelecekte bellek teknolojileri konusunda neler olup bittiğini birlikte göreceğiz.
