NAND FLASH

• DRAM Structure

cell 영역 (Bank > Mat > Cell) + peri 영역 (cell 동작을 위한 영역)

 

• NAND Structure

cell 영역 (Plane > Block > Page) + peri 영역 (cell 동작을 위한 영역)

• 2D -> 3D

원인)

- 많은 용량 요구

- 낮은 비용 요구

=> 3D 구조를 통해 수직으로 쌓아 올려 높은 용량을 확보하면서 동시에 비용을 낮출 수 있음

• 종류

 한 cell당 얼마의 정보를 저장할 수 있는지에 따라 다음과 같이 나뉘어 짐

SLC (Single level cell) -> MLC (Multi level cell) -> TLC (Triple level cell) -> QLC (Quadruple level cell)

=> 신뢰성이 나빠지는 문제를 해결하는 방법?

: BCD code -> Gray code

(똑같은 사용 횟수에서 Gray code에 비해 BCD code가 Fail bit 수 증가가 더 커지기 때문)

• operation unit

1. program : data를 cell에 쓰는 것 -> page 단위

2. erase -> block 단위

3. read -> page 단위

(cf) page단위로 data를 내보낸 뒤, cell단위로 data를 읽는 것은 AP or FTL에서 동작)

 

• solution 제품

• 필요성

 

기존의 휴대폰에서는 AP(Application Processor)가 NAND 플래시의 ECC(Error Correction Code)와 FTL(Flash Translation Layer)을 담당

-> 그러나, 스마트폰에서는 AP가 더 많은 역할을 하게 되고, NAND가 3D로 진화하면서 error bit가 증가하고, 이를 제어하는 복잡성도 커짐

-> sol) NAND 제어 역할이 host 시스템에서 solution 제품으로 이동

=> 'solution 제품'은 NAND의 신뢰성 저하 문제를 극복하고 성능을 향상시키는 역할을 함

• FTL

논리적 블록 맵핑(Logical Block Mapping)

: 호스트 영역의 논리 주소(LBA, Logical Block Address)를 NAND 플래시 메모리의 물리적 주소(PBA, Physical Block Address)로 변환해주는 역할을 담당

https://tech.kakao.com/posts/328

개발자를 위한 SSD (Coding for SSD) - Part 3 : 페이지 & 블록 & FTL(Flash Translation Layer) - tech.kakao.com

 

• 종류

• SSD vs HDD

구분	SSD(Solid State Drive)	HDD(Hard Disk Drive)
구동 방식	NAND Flash	자기 플래터 회전
Read/Write 속도	빠름	느림
구동 전력 소모량	0.3W	2W
무게	70g(25g)	100g
소음	0dB	2.9dB
Operation Temp.	0도 ~ 70도	5도 ~ 55