Podczas konferencji International Solid State Circuits, San Disk zaprezentował wyjątkowo gęste pamięci flash. Firma w pojedynczej komórce upakowała cztery bity, podczas gdy w obecnie wykorzystywanych kościach znajduje się 1-2 bitów.

W pamięciach flash dane przechowywane są w postaci ładunku elektrycznego w tranzystorach. Tym samym podlegają one prawu Moore’a dotyczącemu wielkości tranzystorów i ich upakowania. Specjaliści pracujący nad flashem nie muszą jednak czekać na zmniejszenie tranzystorów, by upakować więcej danych.

Opracowali oni technologię komórek wielopoziomowych (MLC – multi-level cells), dzięki którym w jednym tranzystorze można przechować więcej niż jeden bit informacji. W starszej technologii SLC (single-level cells) informacja przechowywana jest w postaci dwóch różnych stanów, czyli dwóch różnych wartości napięcia. Z kolei czterobitowa komórka MLC przechowuje 16 różnych stanów.

Największym wyzwaniem jest tutaj upewnienie się, że każda z komórek przechowuje właściwe wartości napięcia i nie wpływa na sąsiednie komórki. Drugi problem to zapewnienie odpowiedniej szybkości pracy.

Konieczne okazało się opracowanie nowych algorytmów dla kontrolera pamięci. Ponadto część tranzystorów w układzie zatrudniono do kontrolowania tranzystorów przechowujących dane.

Zwykle do zapisu danych w komórce wystarcza pojedyncze przyłożenie napięcia, jednak w wypadku kości X4 Flash (tak San Disk nazwał swoje układy) sposób taki się nie sprawdza, ponieważ czterobitowe komórki są zbyt małe i zbyt blisko siebie. Zapis do jednej komórki może wykasować dane w innej.

Zastosowano więc metodę o nazwie „programowanie w trzech krokach”. Najpierw w komórce, w której mają być zapisane informacje, programuje się 3 z 16 stanów. Później w dwóch sąsiadujących komórkach programowanych jest 15 i 3 stany, a następnie komórka docelowa programowana jest po raz drugi. Taka metoda jest jednak wolniejsza od tradycyjnych sposobów zapisu danych, dlatego też ich zapis odbywa się z prędkością 62,4 gigabita na sekundę.

SanDisk zapowiedział, że jeszcze w bieżącym półroczu rozpocznie produkcję 64-gigabitowych kości w technologii 43 nanometrów.

Mariusz Błoński