Новый генератор напряжения может в 4 раза ускорить 3D SSD-диски

Группа исследователей из Японии в рамках конференции 2011 Symposium on VLSI Circuits заявила о разработке новой системы генерации напряжения для SSD-накопителей с трёхмерной архитектурой (3D SSD). Работой команды управляет преподаватель кафедры электрической инженерии и информационных систем Токийского университета Кен Такеучи (Ken Takeuchi).

Новая разработка отличается широким диапазоном выходных напряжений – от 10 до 20 В. Схема генератора напряжения была создана с использованием комбинации стандартной 0,18-мкм КМОП-технологии, а также низко- и высоковольтной технологий NAND-памяти.

Ранее эта группа исследователей уже представляла устройство, эффективно генерирующее напряжение в режиме записи V_PGM = 20 В для NAND-микросхем. Новая разработка может генерировать не только V_PGM, но и также напряжение V_PASS. Когда данные записываются в микросхему, V_PGM подаётся на линейку ячеек памяти, в которые ведётся запись. При этом напряжение V_PASS подаётся на все остальные ячейки одновременно.

Например, если данные записываются синхронно в 16 NAND-микросхем SSD-диска, то для генерации V_PASS требуется 15,4 мкс. Это означает, что количество NAND-чипов, которые могут работать одновременно, ограничивается четырьмя. Для обхода этой проблемы, исследователи создали двухуровневый преобразователь, который эффективно генерирует как V_PGM, так и V_PASS, что позволило уменьшить время нарастания V_PASS до нужного уровня на 75% - до 3,67 мкс.

Ещё одним усовершенствованием является добавление функции изменения ширины импульса T_ON в зависимости от рабочего состояния. Это позволило уменьшить мощность, потребляемую для генерации V_PGM, на 15%.

По утверждению исследователей, их новая разработка позволяет увеличить производительность SSD до четырёх раз.