NAND閃存 – 多芯片系統(tǒng)驗(yàn)證的關(guān)鍵元件

NAND 閃存簡(jiǎn)介

NAND 非易失性存儲(chǔ)是支持固態(tài)驅(qū)動(dòng)器 （SSD）、手機(jī)存儲(chǔ)、嵌入式存儲(chǔ)卡、USB 設(shè)備等的技術(shù)

與RAM（例如DRAM，SRAM）相比，非易失性存儲(chǔ)器（NVM）在斷電時(shí)保留其包含的數(shù)據(jù)

NVM 對(duì)工業(yè)用戶很有吸引力，因?yàn)樗鼈冃枰环N存儲(chǔ)解決方案，即使在斷電時(shí)也能幫助保護(hù)數(shù)據(jù)

NAND閃存的類型

NAND閃存上的位密度隨著時(shí)間的推移而變化。早期的NAND設(shè)備是單層單元（SLC）閃存。這表明每個(gè)閃存單元存儲(chǔ)一個(gè)位。使用多層單元（MLC），閃存可以為每個(gè)單元存儲(chǔ)兩個(gè)或更多位，因此位密度會(huì)增加。聽起來不錯(cuò)，但MLC也有缺點(diǎn)：使用MLC NAND，允許多種電氣狀態(tài)也會(huì)導(dǎo)致更高的錯(cuò)誤率和更低的耐用性。一些設(shè)備允許您在部分（或）所有存儲(chǔ)上修改為偽 SLC （PSLC） 模式。

這可能會(huì)減小存儲(chǔ)的尺寸，同時(shí)增加設(shè)備的耐用性。由于閃存的價(jià)值取決于其芯片面積，因此如果通常在同等區(qū)域內(nèi)存儲(chǔ)更多數(shù)據(jù)，閃存將更具成本效益。NAND閃存主要有四種類型：?jiǎn)螌訂卧⊿LC），多層單元（MLC），三級(jí)單元（TLC）和四級(jí)單元（QLC）。

3D NAND 技術(shù)

在過去的十年中，3D NAND或垂直NAND一直是閃存市場(chǎng)最大的創(chuàng)新之一。閃存制造商開發(fā)了3D NAND，以解決2D NAND縮小尺寸以降低成本實(shí)現(xiàn)更高存儲(chǔ)密度時(shí)遇到的問題。它還會(huì)帶來更高的速度、更好的耐用性和更低的燃料規(guī)格。與2D NAND不同，制造商決定將單元堆疊在不同的維度上，從而產(chǎn)生3D NAND，其中單元垂直堆疊。堆疊消除了電池變小時(shí)發(fā)生的電干擾。更高的存儲(chǔ)密度允許更高的存儲(chǔ)容量，而不會(huì)大幅增加價(jià)格。3D NAND 還提供更好的耐用性和更低的功耗。

3D NAND

如今，大多數(shù)主要的SSD供應(yīng)商都銷售3D NAND SSD。例如，三星已使用該技術(shù)將8 TB閃存加載到其最新的NVMe NF1 SSD中。一些領(lǐng)先的3D NAND閃存制造商包括英特爾公司，三星海力士，SK和東芝的合作伙伴西部多媒體公司?？傮w而言，NAND是一種極其重要的存儲(chǔ)技術(shù)，因?yàn)樗暂^低的每比特成本提供快速的擦除和寫入時(shí)間。各種工業(yè)，如數(shù)據(jù)中心、電信、汽車、從 HDD 過渡到 SSD，這種過渡正在幫助 NAND 技術(shù)發(fā)展并滿足消費(fèi)者不斷增長(zhǎng)的存儲(chǔ)需求。

NAND閃存的主要特點(diǎn)

內(nèi)存驗(yàn)證挑戰(zhàn)與 Synopsys 驗(yàn)證解決方案：

設(shè)計(jì) NAND 閃存 IP 存在各種挑戰(zhàn)，但 Synopsys 驗(yàn)證解決方案克服了所有這些挑戰(zhàn)：

范圍

所有主要的閃存制造商都在積極采用不同的方法，以縮減每一點(diǎn)閃存的價(jià)值，同時(shí)仍然創(chuàng)建在各種應(yīng)用中有用的產(chǎn)品。積極的研究繼續(xù)擴(kuò)展3D NAND閃存中的垂直層數(shù)。雖然15nm似乎是當(dāng)今NAND閃存最不成功的節(jié)點(diǎn)，但閃存光刻節(jié)點(diǎn)的縮小仍在追求。此外，還將積極探索將MLC和TLC技術(shù)與3D NAND閃存相結(jié)合，許多制造商已經(jīng)取得了成功。隨著新技術(shù)的到來，我們可能很快就會(huì)看到存儲(chǔ)字節(jié)知識(shí)和垂直層的存儲(chǔ)單元，達(dá)到256層甚至更多。

在當(dāng)今的市場(chǎng)上，NAND閃存產(chǎn)品可以通過兩種接口購買：開放式NAND閃存接口（ONFI）和切換NAND接口（TNAND，3DNAND）。適用于 NAND 閃存的 Synopsys? 驗(yàn)證 IP 提供了一套全面的協(xié)議、方法、驗(yàn)證和生產(chǎn)力功能，使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)加速驗(yàn)證收斂。此外，Synopsys 驗(yàn)證解決方案允許通過多種選項(xiàng)隨機(jī)化用戶所需的閃存配置，以滿足 IP 和 SoC 級(jí)要求，并支持三星、美光、華邦、東芝和鎧俠的各種供應(yīng)商定義的部件。

Synopsys VIP 與 Synopsys Verdi Protocol Analyzer 調(diào)試解決方案以及 Synopsys Verdi?? Performance Analyzer 原生集成。Synopsys VIP 可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)切換速度配置，并包括一組廣泛且可自定義的幀生成和錯(cuò)誤注入功能。

在 SoC 上運(yùn)行系統(tǒng)級(jí)有效負(fù)載需要更快的基于硬件的預(yù)硅解決方案。Synopsys 事務(wù)處理器、內(nèi)存模型、混合和虛擬解決方案基于 Synopsys IP 支持在業(yè)界最快的驗(yàn)證硬件系統(tǒng) Synopsys ZeBu? 和 Synopsys HAPS? 上實(shí)現(xiàn)各種驗(yàn)證和確認(rèn)用例。

審核編輯：郭婷