A memória flash NAND é um tipo de tecnologia de armazenamento não volátil, o que significa que retém dados mesmo quando a energia é desligada. Em sua essência, ela depende de transistores especialmente projetados, chamados MOSFETs de porta flutuante, para armazenar informações. Cada célula de memória flash NAND pode aprisionar elétrons em uma porta flutuante isolada por uma camada isolante. A presença ou ausência de elétrons nessa porta determina a tensão limite da célula — essencialmente controlando se o transistor é ligado ou desligado. Esse estado binário permite que ela armazene um bit de informação, seja 0 ou 1.

Tipos mais avançados de memória flash NAND, como Célula Multinível (MLC), Célula Tripla (TLC) e Célula Quad-Nível (QLC), usam múltiplos níveis de carga em cada célula para representar mais de um bit — até quatro bits por célula em QLC. Isso aumenta a densidade de dados, mas também torna as células mais propensas a erros e reduz sua durabilidade.

As células flash NAND são conectadas em série para formar o que chamamos de "string", e essas strings são agrupadas em páginas e blocos. Uma página, geralmente de 4 a 16 quilobytes, é a menor unidade que pode ser lida ou programada (gravada). No entanto, os dados só podem ser apagados no nível do bloco, que consiste em várias páginas (normalmente de 64 a 512). Esse mecanismo de apagamento baseado em blocos é uma limitação fundamental na arquitetura NAND, pois pode tornar as operações mais lentas e aumentar a amplificação da gravação.

Para gravar dados na memória flash NAND, utiliza-se um processo chamado tunelamento de Fowler-Nordheim, no qual elétrons são injetados na porta flutuante por meio da aplicação de alta tensão. Para apagar uma célula, a polaridade da tensão é invertida para tunelar os elétrons para fora. Essas operações sobrecarregam as camadas isolantes do transistor, o que, com o tempo, degrada a célula e limita o número de vezes que ela pode ser programada e apagada — uma medida conhecida como resistência. Por exemplo, a memória NAND SLC pode suportar até 100.000 ciclos de programação/apagamento, enquanto a QLC pode durar apenas cerca de 1.000 ciclos ou menos.

Devido a essas restrições físicas, o armazenamento flash NAND moderno depende fortemente do firmware do controlador para gerenciar a memória com eficiência. Isso inclui o nivelamento de desgaste, que garante que todos os blocos sejam usados ​​uniformemente ao longo do tempo para evitar falhas prematuras em determinadas áreas. Códigos de Correção de Erros (ECC) também são essenciais, especialmente em MLC, TLC e QLC, para detectar e corrigir erros de bits que surgem devido às margens estreitas de tensão entre os diferentes estados das células. Além disso, a coleta de lixo é usada para limpar dados inválidos deixados após exclusões de arquivos e para preparar blocos de memória para futuras gravações.

Why you should NOT use floating point for money
If you already know why, safely skip this part and go right to the next one.

When we study programming we learn that there are two numeric types — the integer one, mostly used for counting and the floating point one, like float, intended for measuring. Integers don’t have a decimal part, so when you need whole numbers, like the number of cows, you use integers. If you need a decimal part, like a cow’s tail length, you use floats. So far so good.

Things get tricky when you get to money. Since you count money and not measure it, theoretically you should use integers. But then you have those pesky currencies with decimals, like dollars, euros and pounds. And an inexperienced programmer switches to floats since it seems natural to him. Unfortunately floats are not exact in some circumstances.