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Memorias NAND: qué es y para que se usan

Hablaremos sobre sus aplicaciones y diferentes usos y tipos

Si eres un lector habitual de Profesional Review es probable que el nombre “NAND” no te sea extraño. Casi siempre en entradas relacionadas con el almacenamiento; sin ir más lejos, en nuestra última entrada sobre los flash drives mencionábamos este nombre que, de por sí, puede decirnos poco. Hoy queremos arrojar un poco de luz sobre el término describiendo qué son y para qué se usan las memorias NAND.

Un ejercicio de lógica

Puerta lógica NAND
Puerta lógica NAND

Técnicamente, una NAND hace referencia a una puerta lógica; concretamente a una que produce una baja (0) cuando el resto de las salidas están en alta (1). Esta propiedad permite realizar cualquier tipo de operación binaria básica usando una combinación de puertas lógicas de este tipo. Una propiedad que comparte con las puertas NOR. Pero ese no es el significado que buscamos en el contexto de este texto.

Estructura transistores NAND
Imagen: wikimedia commons; Cyferz

Cuando hablamos de NAND haciendo referencia a las unidades de almacenamiento de nuestro equipo, estamos hablando sobre las memorias NAND. Las memorias NAND (o flash NAND) son un tipo de memoria no-volátil que no requiere de energía para almacenar datos. Como en el caso de las flash NOR, recibe su nombre porque la forma en la que se distribuyen sus transistores recuerda a la puerta lógica con la que comparte nombre.

Un tipo de memoria para toda clase de situaciones

Celdas memorias NAND

Los datos almacenados en las memorias NAND se almacenan en diferentes celdas y se representan mediante cargas eléctricas; estas celdas están hechas a través de puertas de control, o de punto flotante y pueden almacenar diferentes cantidades de información en bits. En función de este espacio y del número de ciclos de lectura/escritura que soportan dichas celdas, podemos clasificar los diferentes tipos de memorias NAND:

  • SLC (Single-level Cell), almacenan un bit en cada celda. Gracias a ello tienen el mayor número de ciclos y la mayor velocidad, pero también es muy cara de producir. Suele tener aplicaciones industriales.
  • MLC (Multi-level Cell), almacenan dos bits en cada celda. Debido a ello los ciclos de lectura y escritura que soporta este tipo de memorias es el doble que en SLC, pero mantienen su rapidez y son más baratas de producir. Se usan en entornos industriales, aunque también en electrónica de consumo.
  • TLC (Triple-level Cell), almacenan tres bits en cada celda. Es muy común en el mercado doméstico debido a su bajo coste de producción. Tienen una durabilidad menor que las MLC o SLC, así como menor velocidad.
  • QLC (Quad-level Cell), almacenan hasta cuatro bits por celda. Ofrecen la menor velocidad, durabilidad y el menor coste de producción.

La NAND vertical y la 3D-NAND

Los conceptos y tipos de NAND vistas hasta ahora provienen, en su mayoría, de la concepción de este tipo de tecnologías. Hace unos años producir una unidad de almacenamiento con memoria NAND de buena capacidad, durabilidad y velocidad era terriblemente caro debido a la extensión horizontal de su DIE. Actualmente, esta expansión se realiza de forma vertical.

2D y 3D

Gracias a este método, celdas como las MLC o TLC (relativamente baratas de producir, pero con buena velocidad y durabilidad) pueden agruparse en grandes números de forma eficiente, logrando producir unidades de almacenamiento de gran capacidad sin mermar indebidamente su velocidad o durabilidad.

Samsung fue una de las primeras compañías en usar esta tecnología de forma extensiva (nombrada por ellos VNAND), pero otros gigantes de la industria como Micron, o Intel (3D Xpoint) han desarrollado sus propias versiones.

Las diversas aplicaciones de las memorias NAND

Las flash NAND se encuentran en todo tipo de dispositivos de almacenamiento de nuestro entorno por su eficiencia y gran velocidad; razón por la cual la podemos encontrar tanto en escenarios domésticos, como domésticos y empresariales.

Kingston KC600 SSD (SKC600/256G) Disco Duro sólido Interno 2.5" SATA Rev 3.0, 3D TLC, Cifrado XTS-AES de 256 bits
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Kingston KC600 SSD (SKC600/1024G) Disco Duro sólido Interno 2.5" SATA Rev 3.0, 3D TLC, Cifrado XTS-AES de 256 bits
Notable rendimiento; Con la tecnología NAND TLC 3D; Compatible con un paquete de seguridad integral (TCG Opal, AES de 256 bits, eDrive)
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Última actualización el 2020-01-26

Prácticamente todos los dispositivos de almacenamiento de orientación doméstica del mercado, fuera de los discos mecánicos o las unidades ópticas, usan este tipo de memorias. Esto engloba desde smartphones, hasta nuestros SSD.

Te recomendamos la lectura de los mejores SSD del mercado

Sea como fuere, esperamos que esta entrada sobre qué son y para qué se usan las memorias NAND os haya ayudado a comprender mejor esta tecnología que nos acompañan con tanta insistencia en los dispositivos que usamos cada día.

Fuente
NAND GateFlash Memory (Presentación)
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