Zakres wykorzystywania pamięci Flash zwiększa się w miarę wzrostu jej pojemności i… spadku cen
Wspólnym mianownikiem wzrostu liczby funkcji w telefonach komórkowych i zwiększenia liczby utworów przechowywanych w odtwarzaczach MP3 jest pamięć Flash, zapewniająca obecnie coraz większą pojemność za coraz mniejsze pieniądze. Daje to także konstruktorom alternatywę dla elektromechanicznych napędów dyskowych i pozwala na dodanie gigabajtów szybkich pamięci w szerokiej gamie produktów.
Semico Research, firma z Phoenix, obecnie podwyższyła swoją prognozę dla NAND Flash na rok 2006 z 11 do 13 miliardów dolarów, co stanowi 25-procentowy wzrost dochodu w porównaniu z rokiem 2005. Wzrost pamięci NOR Flash będzie w przybliżeniu równie znaczny (19 procent w tym roku) i osiągnie 13 miliardów dolarów do roku 2008.
Te dochody rosną bez względu na ostrą obniżkę cen, co świadczy o ogromnym zapotrzebowaniu na trwałe zapisywalne monolityczne pamięci. – Koszt jednego megabajta pamięci Flash spada rocznie o 40–50 procent – mówi Michael Yang, dyrektor marketingu produktu w Samsung Semi w San Jose w Kalifornii. Semico zauważa, że ceny pamięci NAND Flash spadły z 116 dolarów za gigabajt w roku 2004 do 50 dolarów za gigabajt w roku ubiegłym, a przewiduje się cenę 9 dolarów za gigabajt w roku 2009. Ceny pamięci NOR w roku 2004 wynosiły 65 centów za megabajt, a w roku ubiegłym – 37 centów. Przewiduje się spadek cen do wartości 13 centów za megabajt w roku 2009.
Technologia pamięci Flash znajduje się obecnie na stromej spirali wzrostu, a konstruktorzy dodają coraz więcej pamięci do produktów starych i nowych. Kamery cyfrowe i odtwarzacze MP3 stają się coraz popularniejsze, w miarę jak dodawane są do nich nowe aplikacje. Oczekuje się rozwoju coraz to nowych rynków. – Mapa Stanów Zjednoczonych dla potrzeb systemu GPS, wymaga dwóch gigabajtów pojemności pamięci Flash. Taka pojemność umożliwia otwarcie nowych aplikacji jak audio książki, które w zasadzie są odtwarzaczami MP3 dla książek – mówi Yang.
Rosnąca pojemność
W chwili obecnej chip NAND może przechować do 16 gigabajtów, tak więc wykorzystuje się je do przechowywania danych w kamerach i odtwarzaczach MP3. Technika NOR osiąga obecnie pojemności rzędu jednego gigabajta i stosowana jest w telefonach komórkowych oraz innych aplikacjach, w których istotniejsze jest przechowywanie oprogramowania niż magazynowanie danych.
Sprzedawcy imają się różnych sposobów, by zwiększyć całkowitą gęstość. SanDisk Corp. z Sunnyvale w Kalifornii ostatnio pozyskała firmę Matrix Semi, producenta jednorazowo programowanej pamięci Flash, ze względu na stosowaną przez nią technikę układania chipów. – Oni stosują innowacyjne układanie – mamy nadzieję, że doprowadzi to do powstania pamięci Flash z możliwością zapisu i odczytu, a także zwiększy gęstość – mówi Wes Brewer, wiceprezes do spraw marketingu produktu w SanDisk.
Intel i STMicroelectronics obecnie połączyły swoje wysiłki w celu wykorzystania takich samych procesów 90 nm i razem pracują nad współdzieloną technikę 65 nm. – To pozwoli projektantom telefonów komórkowych na uzyskanie dwóch całkowicie zgodnych źródeł – mówi Philippe Berge, dyrektor do spraw marketingu w Dziale Pamięci STMicro w Genewie (Szwajcaria).
To da pamięciom Flash daleko więcej w przyszłości, niż w tej chwili przewidują technolodzy. – Intel i ST wspominają o układzie styków dla chipów w technologii 35 nm. To jest o dwie generacje dalej, niż kilka lat temu uważano za granicę możliwości – mówi Jim Handy, dyrektor do spraw pamięci nieulotnych w Semico.
Napędy włączają się do konkurencji
Podczas gdy producenci pamięci Flash konkurują między sobą, ci z nich, którzy produkują wyroby najbardziej zaawansowane, konkurują także z producentami kompaktowych twardych dysków. Jednakże takie firmy jak Apple przerzuciły się na stosowanie pamięci Flash, kiedy już osiągnęły one pojemności twardych dysków z niższej półki. Decyzja Apple zastosowania pamięci Flash dla iPoda nano została ogłoszona jako znaczne zwycięstwo dostawców Flash, którzy konkurują z napędami płyt kompaktowych.
Twarde dyski mają daleko większe pojemności i znacznie niższe ceny w przeliczeniu na jeden megabajt, ale nie mają one tej wytrzymałości, którą charakteryzują się półprzewodniki. Projektanci zarówno pamięci Flash, jak i napędów dyskowych poszukują nowych technologii, które ułatwiłyby spełnienie obietnic o wiele większych pojemności.
Producenci twardych dysków przestawiają się na zapis prostopadły, który pozwala im upakować znacznie więcej bitów w tej samej REKLAMA objętości. Ta długo oczekiwana technologia wkracza teraz do aplikacji komercyjnych i jednocześnie obcina koszty. – Przy zastosowaniu zapisu prostopadłego ceny dysków w przeliczeniu na jeden megabajt polecą na łeb na szyję – mówi Handy.
Niemniej sprzedawcy pamięci Flash pracują nad swoją własną, przebojową technologią, podwajając liczbę bitów w komórce. Ta technologia, także dawno przewidywana, może wejść już przed końcem dekady, dokładając cztery bity do komórki, obecnie magazynującej tylko dwa i w ten sposób podwajając pojemność bez stosowania większej ilości krzemu.
Nacisk na szybkość i koszty
Przewagą nad twardymi dyskami jest… szybkość. Chipy zapewniają większe szybkości i jest to tendencja rosnąca zgodnie z przerzuceniem się producentów na niższe szerokości ścieżek. – Przy szerokości 130 nm zapewniamy częstotliwość pracy równą 54 MHz. Ta wielkość wzrośnie do 108 i 133 MHz przy szerokości 90 nm – mówi Ed Doller, główny technolog Flash w Intelu.
Sprzedawcy wprowadzają też nowe techniki, które łączą różne technologie w celu zaoferowania lepszych, całościowych osiągów. Firma Spansion LLC z Sunnyvale w Kalifornii, stworzona na początku przez AMD i Fujitsu, obecnie dodała ORNAND do swojego portfela. – ORNAND oferuje wyższe prędkości odczytu niż NAND i wyższe prędkości zapisu niż NOR – mówi John Nation, dyrektor marketingu strategicznego w Spansion.
Podczas gdy w centrum zainteresowania przemysłu jest uzyskanie jak największej pojemności, są także aplikacje nastawione na niższą cenę, które potrzebują większej pojemności niż wbudowane pojemności pamięci Flash w mikroprocesorach. Dla uzyskania niższych kosztów systemu szeregowa pamięć Flash umożliwia zmniejszenie liczby warstw na płytce dzięki uproszczonym połączeniom wzajemnym. – Wielką korzyścią z punktu widzenia systemu jest obniżenie kosztów, wynikające z mniejszej liczby wtyków – mówi Berge.
Terry Costlow
