Memoria NAND flash: differenze tra le versioni

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== Scaling ==

{{Doppia immagine|destra|NAND Fscaling 01.png|360|NAND Fscaling 02.png|395|a) trend di scaling della minima dimensione litografica di processo. b) trend di scaling del parametro GBSD.}}

Questa sezione si occupa di illustrare il trend di miniaturizzazione che i dispositivi NAND flash hanno seguito negli anni, a partire dal loro ingresso nel mercato di massa ad inizio anni 2000 fino ad oggi. Per poter discutere la miniaturizzazione di questo tipo di dispositivi è utile introdurre due figure di merito tipicamente impiegate nell'ambito dei dispositivi elettronici e, nello specifico, delle memorie elettroniche. Queste sono la dimensione minima del processo produttivo <math>F</math>, che corrisponde alla minima dimensione lineare che è possibile realizzare attraverso i processi di pattern litografici a disposizione del produttore, e il cosiddetto GBSD (''Gross Bit Storage Density''), ovvero il rapporto tra la capacità di memorizzazione di un dato dispositivo (espressa in [[Byte]]) e l'area totale occupata sul [[Wafer (elettronica)|wafer]] di silicio (espressa in millimetri quadri).<ref name=":2" />

Si discuterà prima il trend di miniaturizzazione seguito fino al 2015. Dal 2015 in poi il mercato è stato dominato dai dispositivi ad integrazione verticale. Lo scaling dei dispositivi 3D-NAND verrà discusso in una sezione dedicata, introducendotrattando anche le motivazioni che hanno portato all'introduzione sul mercato di tali dispositivi.<ref name=":2" />

Così come la maggior parte dei dispositivi elettronici, anche le memorie NAND flash hanno cercato di seguire lo ''scaling'' imposto dalla [[legge di Moore]]. Tale legge, che afferma il raddoppio del numero di transistori presenti per singolo chip ogni due anni, impone una riduzione di un fattore <math>\sqrt{2}</math> sulla dimensione minima litografica <math>F</math> da raggiungere a cadenza biennale. I dati storici dei maggiori produttori di memorie NAND flash mostrano come tale tendenza sia stata sostanzialmente rispettata rigorosamente fino al 2015<ref name=":2" />.

La riduzione della minima dimensione litografica ha permesso il costante aumento del numero di celle di memoria integrabili sullo stesso chip, portando ad un conseguente aumento della capacità di memorizzazione a parità di area occupata. Ciò si traduce in una tendenza crescente del GBSD con l'avanzare degli anni, il quale mostra all'incirca un raddoppio per ogni biennio.<ref name=":2" />

=== La svolta verso un'architettura verticale ===

Il 2015 segna l'anno di svolta per i dispositivi NAND flash. Nella fattispecie, questo è l'anno in cui il mercato ha massivamente adottato i dispositivi verticalmente integrati come principale veicolo per i successivi sviluppi tecnologici<ref name=":2" />. Le ragioni storiche dietro a tale scelta sono da ricercarsi nella difficoltà che si era ormai raggiunta sugli ultimi [[Nodo tecnologico|nodi]] planari decananometrici nel mantenere gli standard di affidabilità sopra le soglie di accettazione di mercato. La ragione fisica sottostante tali difficoltà risiede nell'esacerbazione estrema dell'impatto dei fenomeni di singolo elettrone (rumore di programmazione, RTN, ecc.) sulle operazioni basilari della matrice di memoria.<ref name=":2" />

L'integrazione verticale ha permesso di mantenere il trend di crescita del GBSD costante fino agli anni più recenti, dando però la possibilità ai produttori di rilassare fortemente le dimensioni fisiche delle singole celle di memoria e consentendo, in tal senso, di tenere maggiormente sotto controllo i fenomeni di singolo elettrone.<ref name=":2" />

== La memoria 3D NAND flash ==