EO_500

ELETTRONICA OGGI 500 - MARZO 2022 38 Uso da parte di utenti aziendali carico di lavoro di tipo utente database, 24 ore/giorno, 55°C, tasso di errori non correggibili (UBER) < 10 -16 10 -15 e 10 -16 sembrano entrambi numeri estremamente bassi, eppure la loro differenza implica per un drive per applicazioni private un tasso di errore di 10 volte superiore rispetto a quello di un drive per utenti aziendali. In considerazione dell’elevato throughput che caratterizza le nuove SSD, la probabilità di errore non è più un fattore da sottovalutare. L’RBER di una memoria NAND Flash è oggi dell’ordine di 10 -2 per le tecnologie meno sofisticate e di 10 -3 per le tecnologie di grado più elevato. Sono necessari diversi livelli di correzione degli errori per ridurre il tasso UBER ai livelli previsti. La qualità e il livello di gestione degli errori della tecnologia Flash hanno un impatto diretto sul prezzo di vendita. In linea generale, non si utilizza una SSD di livello commerciale in applicazioni che richiedono un basso tasso di errore. Design NAND non adatto Le celle NAND 3D sono costituite da una sovrapposizione di diversi livelli altamente complessi. Attualmente, alcuni dispositivi presentano oltre 140 livelli. Il processo produttivo richiede di praticare fori sottilissimi, eppure, molto profondi in una stratificazione di centinaia di livelli di silicio policristallino e ossido di silicio. A causa della naturadi questa incisione, laparte inferioredel foroèmolto più stretta rispetto alla parte superiore, determinando una differenza nelle caratteristiche elettriche dei transistor. Questo compromette l’affidabilità del processo di lettura delle diverse celle. Se a questo si aggiungono le differenze di temperatura tra la lettura e la scrittura, la portata delle variazioni aumenta ulteriormente. Non tutti i design di memorie NAND sono pensati per garantire una qualità sufficientemente elevata dei dati quando si verificano variazioni di temperatura tra le operazioni di scrittura e lettura. Se il prodotto SSD si trova in un sistema ben controllato a livello termico, per esempio all’interno di un PC, di un laptop, di un server o di un palmare, la variazione di temperatura è troppo lieve per causare problemi. Per le applicazioni NetCom industriali, i requisiti crescono enormemente, e sia il design della NAND sia il firmware di supporto devono essere in grado di sostenere fluttuazioni di temperatura più elevate. Scegliere il prodotto Flash non adatto può causare diversi problemi quando il sistema deve operare in condizioni di temperatura variabili. Stabilità meccanica inadeguata Lo stress termomeccanico è il fenomeno che si verifica quando le variazioni di temperatura interessano le strutture che combinano elementi caratterizzati da diversi fattori di espansione termica, per cui alcune parti si dilatano in misura maggiore rispetto ad altre alla stessa temperatura. Una SSD è costituita da un PCB con package Flash saldati, un controller, un connettore e componenti passivi di piccole dimensioni. Tutti questi elementi si comportano in modo diverso al variare della temperatura. Poiché i package sono saldati alla scheda PCB, la diversa espansione causa stress meccanico, che può provocare la rottura delle connessioni (Fig. 1) Questo danno avviene dopo centinaia di migliaia di cicli di temperatura, a volte addirittura dopo anni. Tuttavia, è un Fig. 1a – Connessione sfera-PCB danneggiata a causa di stress termico Fig. 1b – Strati superficiali danneggiati di un PCB a causa di stress termico DIGITAL FLASH MEMORIES