NAND: Entendendo a memória flash não volátil
A memória NAND é um tipo de memória flash não volátil que mantém os dados mesmo quando desconectada da fonte de energia. Essa capacidade de reter informações sem alimentação torna a NAND uma opção excelente para dispositivos internos, externos e portáteis. Pen drives, SSDs e cartões SD são exemplos de tecnologias baseadas em NAND, fornecendo armazenamento para dispositivos como “smartphones” e câmaras digitais.
Tipos de NAND no mercado
Existem diversos tipos de memória NAND disponíveis. O principal diferencial entre eles é o número de bits que podem ser armazenados por célula. Esses bits representam uma carga elétrica, que assume um valor de 0 ou 1 (ligado/desligado). Os principais fatores que distinguem os tipos de NAND incluem custo, capacidade e durabilidade.
A durabilidade é medida pelo número de ciclos de “Program”/”Erase” (P/E) que uma célula pode suportar antes de começar a apresentar falhas. Um ciclo P/E é o processo de apagar e gravar dados numa célula. Quanto mais ciclos uma tecnologia NAND suporta, maior a sua durabilidade.
Principais tipos de NAND: SLC, MLC, TLC, QLC e 3D NAND
SLC NAND: Alta durabilidade, mas custo elevado
Prós: Máxima durabilidade
Contras: Preço alto e capacidades reduzidas
A memória Single-Level Cell (SLC) armazena apenas 1 bit de informação por célula, permitindo que os dados sejam gravados e acessados de forma mais rápida. Com 100.000 ciclos P/E, a SLC oferece o melhor desempenho e a maior durabilidade entre os tipos de NAND. No entanto, a sua baixa densidade de dados faz com que seja o tipo mais caro e, por isso, é raramente usada em produtos para consumidores. É ideal para aplicações industriais e servidores, onde desempenho e durabilidade são cruciais.
MLC NAND: Equilíbrio entre preço e desempenho
Prós: Mais barata que a SLC
Contras: Menor durabilidade e velocidade
A Multi-Level Cell (MLC) pode armazenar múltiplos bits por célula, normalmente 2 bits. Com maior densidade de dados em comparação à SLC, a MLC permite capacidades maiores a um custo mais acessível. Com cerca de 10.000 ciclos P/E, oferece um bom equilíbrio entre preço, desempenho e durabilidade. É frequentemente usada em produtos para consumidores, onde a durabilidade não é tão essencial.
TLC NAND: Foco no custo e na capacidade
Prós: Opção mais económica com altas capacidades
Contras: Baixa durabilidade
A memória Triple-Level Cell (TLC) armazena 3 bits por célula. Essa densidade reduz o custo por bit e aumenta a capacidade, tornando a TLC a opção mais acessível. Porém, o desempenho e a durabilidade são afetados, com apenas 3.000 ciclos P/E. Apesar disso, muitos produtos voltados para consumidores utilizam a TLC devido ao seu baixo custo.
QLC NAND: Maior capacidade
Prós: Maior densidade, maior capacidade
Contras: Ainda mais baixa durabilidade
QLC significa Quad-Level Cell (Célula de Quatro Níveis) e é o passo mais recente na evolução do armazenamento flash. A NAND QLC utiliza camadas de quatro bits por célula, permitindo 16 valores binários possíveis – o dobro do que é suportado pela TLC.
Embora a NAND QLC seja mais rápida e possa armazenar mais dados do que a NAND TLC, há uma desvantagem em relação à sua capacidade de suportar ciclos intensivos de P/E.
A QLC oferece ainda menos – apenas 1.000 ciclos P/E. Isso pode parecer uma redução dramática, mas ainda é uma classificação aceitável para uso doméstico ou profissional que não dependa de aplicações com alta intensidade de gravação.
3D NAND: A revolução da memória flash
Nos últimos dez anos, a 3D NAND tem sido uma das maiores inovações no mercado de memória flash. Ela foi desenvolvida para resolver os problemas de escalabilidade enfrentados pela NAND 2D. Na tecnologia 2D, as células eram dispostas horizontalmente, limitando o espaço físico e comprometendo a confiabilidade ao reduzir o tamanho das células.
Com a 3D NAND, as células passaram a ser empilhadas verticalmente, aumentando a densidade de memória sem elevar significativamente o custo. Isso possibilitou maiores capacidades de armazenamento, melhor durabilidade e menor consumo de energia.
Por que a NAND é essencial para o futuro do armazenamento?
A tecnologia NAND desempenha um papel crucial ao oferecer tempos de gravação e apagamento rápidos, com um custo por bit reduzido. Com o crescimento da indústria de jogos e das necessidades de armazenamento dos consumidores, a NAND continua a evoluir para atender às crescentes demandas de mercado.