На симпозиуме International Reliability Physics Symposium, прошедшем в конце апреля 2015 в Монтерей, Калифорния, исследователи из IBM представили разработку, позволяющую нивелировать два основных тормозящих PRAM явления - дрейф сопротивления и влияние температуры.
Указанные два явления препятствовали строительству энергонезависимой памяти (NVM) с многоуровневым хранением (MLC) на базе технологии с изменением фазы (PCM, она же PRAM, она же C-RAM. Различные обозначения одной и той же технологии).
PCM характеризуется низкой латентностью чтения / записи, высокой пропускной способностью и высокой стойкостью в сочетании с отличной масштабируемостью. Скоростные характеристики PCM располагаются между динамической памятью (DRAM) и флеш-памятью. В потенциале, PCM разделит рынок хранения с другим перспективным типом памяти - магниторезистивной памятью с произвольным доступом (MRAM). MRAM намного быстрее - ее характеристики на уровне SRAM, но зато PCM позволяет строить многоуровневые ячейки, что резко увеличивает плотность размещения и в некоторой степени снижает стоимость хранения. Под многоуровневостью подразумевается наличие промежуточных состояний помимо 0 и 1, которые можно надежно идентифицировать, а не 3D многослойность.
Теперь ложка дегтя. Точнее - две. Первая - самопроизвольное изменение уровня хранения ячейкой со временем - дрейф (или дрифт?). Он ограничивает количество уровней, с которыми можно работать в ячейке. Понятно - что "разнос" уровней должен в несколько раз превосходить уровень дрифта за период времени гарантированного хранения. Вторая - существенное колебание уровней с изменением температуры.
"Возможность надежного хранения многоуровневых ячеек и стойкость при повышенных температурах" - исследовательская работа сотрудников IBM Research, включающая свет в конце тоннеля.
Подробности по понятным причинам описаны невнятно. Традиционно, о состоянии ячейки PCM судили по сопротивлению при низком напряжении смещения. При этом, увеличение напряжении смещения может привести к изменению состояния ячейки, т.е., к разрушению сохраненной информации. Уменьшение же напряжении смещения приводит к временному дрейфу и ухудшению соотношения сигнал/шум. Ученые IBM Research используют другую, не-резистивную метрику для определения состояния ячейки. К тому же, эта метрика дрейф-независима. Метод позволяет надежно записывать и считывать информацию в PCM при изменении температуры в пределах 50 градусов Цельсия!
Собственно, ничего не сказали... Но нам, как потребителям, в общем-то и не столь важно, "какая неонка у нее внутре", главное - показано, что есть способ надежно хранить информацию в многоуровневых ячейках PCM. Ну, как минимум - в 2-уровневых.
От теорий к практике... Еще не совсем практике, но в 2014 году на мероприятии Non-Volatile Memory Workshop, IBM продемонстрировал прототип PCM хранилища. Ему дали имя героя греческой мифологии Тесей (Theseus), поскольку основные работы велись совместно с с
университетом Патры в Греции. По замыслу, НЖМД вытеснятся из состава вычислителя и заместятся иерархической системой постоянной памяти, один из уровней которой будет базироваться на PCM. Сравнивались прототип PCM устройства в виде PCIe платы и SSD двух типов - корпоративного и потребительского класса (потребительского - для дешевого эффекта, что ли???). Результаты: PCM быстрее, соответственно, в 12x и в 275x раз! Не кисло...
На картинке - где, по мнению IBM может быть внедрена PCM память (синеньким). Тут стоит заметить, что Toshiba видит картину несколько иначе, т.к. владеет технологией STT-MRAM, которая существенно быстрее, чем PCM. Toshiba видит плоскую систему хранения с различными по производительности областями, где наиболее быстрая часть строится на STT-MRAM, а несколько "периферийная" - на PCM... Ну, а на задворках - SSD... :)
http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1326477&_mc=RSS_EET_EDT
http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1322316
Указанные два явления препятствовали строительству энергонезависимой памяти (NVM) с многоуровневым хранением (MLC) на базе технологии с изменением фазы (PCM, она же PRAM, она же C-RAM. Различные обозначения одной и той же технологии).
PCM характеризуется низкой латентностью чтения / записи, высокой пропускной способностью и высокой стойкостью в сочетании с отличной масштабируемостью. Скоростные характеристики PCM располагаются между динамической памятью (DRAM) и флеш-памятью. В потенциале, PCM разделит рынок хранения с другим перспективным типом памяти - магниторезистивной памятью с произвольным доступом (MRAM). MRAM намного быстрее - ее характеристики на уровне SRAM, но зато PCM позволяет строить многоуровневые ячейки, что резко увеличивает плотность размещения и в некоторой степени снижает стоимость хранения. Под многоуровневостью подразумевается наличие промежуточных состояний помимо 0 и 1, которые можно надежно идентифицировать, а не 3D многослойность.
Теперь ложка дегтя. Точнее - две. Первая - самопроизвольное изменение уровня хранения ячейкой со временем - дрейф (или дрифт?). Он ограничивает количество уровней, с которыми можно работать в ячейке. Понятно - что "разнос" уровней должен в несколько раз превосходить уровень дрифта за период времени гарантированного хранения. Вторая - существенное колебание уровней с изменением температуры.
 |
| Картинка - больше для картинки как таковой, поскольку понять ее могут лишь узкие специалисты в области физики полупроводников |
"Возможность надежного хранения многоуровневых ячеек и стойкость при повышенных температурах" - исследовательская работа сотрудников IBM Research, включающая свет в конце тоннеля.
Подробности по понятным причинам описаны невнятно. Традиционно, о состоянии ячейки PCM судили по сопротивлению при низком напряжении смещения. При этом, увеличение напряжении смещения может привести к изменению состояния ячейки, т.е., к разрушению сохраненной информации. Уменьшение же напряжении смещения приводит к временному дрейфу и ухудшению соотношения сигнал/шум. Ученые IBM Research используют другую, не-резистивную метрику для определения состояния ячейки. К тому же, эта метрика дрейф-независима. Метод позволяет надежно записывать и считывать информацию в PCM при изменении температуры в пределах 50 градусов Цельсия!
Собственно, ничего не сказали... Но нам, как потребителям, в общем-то и не столь важно, "какая неонка у нее внутре", главное - показано, что есть способ надежно хранить информацию в многоуровневых ячейках PCM. Ну, как минимум - в 2-уровневых.
От теорий к практике... Еще не совсем практике, но в 2014 году на мероприятии Non-Volatile Memory Workshop, IBM продемонстрировал прототип PCM хранилища. Ему дали имя героя греческой мифологии Тесей (Theseus), поскольку основные работы велись совместно с с
 |
| Возможные точки применения PCM по версии IBM |
На картинке - где, по мнению IBM может быть внедрена PCM память (синеньким). Тут стоит заметить, что Toshiba видит картину несколько иначе, т.к. владеет технологией STT-MRAM, которая существенно быстрее, чем PCM. Toshiba видит плоскую систему хранения с различными по производительности областями, где наиболее быстрая часть строится на STT-MRAM, а несколько "периферийная" - на PCM... Ну, а на задворках - SSD... :)
http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1326477&_mc=RSS_EET_EDT
http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1322316
Комментариев нет:
Отправить комментарий