Qu'est-ce que la NAND Flash ?

Qu'est-ce que la NAND Flash ?

La mémoire flash NAND est la technologie qui rend les disques SSD possibles. Contrairement à un disque dur, qui stocke les données sur des plateaux magnétiques en rotation, la mémoire flash NAND stocke les données dans des millions de minuscules cellules de mémoire. Chaque cellule est un transistor qui peut contenir une charge électrique. La présence ou l'absence de charge représente un 1 ou un 0, le langage binaire que les ordinateurs comprennent.

Le transistor d'une cellule NAND possède une couche spéciale appelée grille flottante, entourée d'un matériau isolant. Lorsque vous appliquez une tension, les électrons traversent l'isolant par effet tunnel et se retrouvent piégés dans la grille flottante. Cette charge piégée modifie la tension de seuil du transistor, qui peut être mesurée pour lire les données stockées. L'isolation est bonne, mais pas parfaite, c'est pourquoi les cellules NAND finissent par s'user.

La NAND est organisée en pages, blocs et plans. Une page est la plus petite unité pouvant être lue ou écrite, généralement 16 Ko. Un bloc contient de nombreuses pages, généralement 256 ou plus. L'important est que vous ne pouvez pas écraser directement une page. Vous devez d'abord effacer tout le bloc, puis écrire les nouvelles données. C'est pourquoi les SSD ont besoin d'un contrôleur qui gère le garbage collection et l'usure des blocs (wear leveling).

Le type de NAND détermine combien de bits chaque cellule peut stocker. SLC stocke un bit par cellule, MLC deux, TLC trois et QLC quatre. Plus de bits par cellule signifie un coût inférieur et une capacité plus élevée, mais aussi des vitesses plus lentes et une endurance plus faible. Le contrôleur du SSD doit travailler plus dur pour distinguer les différents niveaux de charge dans les cellules multi-bits.

Les SSD modernes utilisent la NAND 3D, qui empile les cellules verticalement en couches au lieu de les placer côte à côte. Cela augmente la densité sans réduire la taille des cellules, ce qui les rendrait moins fiables. La NAND 3D actuelle compte plus de 200 couches, et les fabricants travaillent vers 500 couches ou plus. Plus de couches signifient des SSD moins chers, plus rapides et plus fiables.