IBM нашла, как улучшить эксплуатационные характеристики PRAM

    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.

Первая ласточка - HGST демонстрирует PCM (Phase Change Memory, память с изменением фазового состояния) SSD

   4 августа 2014 на Flash Memory Summit, компания HGST продемонстрировала SSD на основе памяти с изменением фазового состояния.

    Начало заката NAND. При практически безальтернативности (пока!) , в качестве энергонезависимой памяти, NAND имеет ряд существенных недостатков. Всевозможные улучшенные технологии (eMLC) не решают в корне проблему. Отсюда - активные поиски альтернативной основы. Одной из очень перспективных технологий в области энергонезависимой памяти как раз и является память с изменением фазового состояния - PCM, Phase Change Memory.
    Что мы имеем в потенциале? Сравнение PCM (PRAM) и NAND.
Цитата из Wiki:
    "PRAM может предложить существенно более высокую производительность в областях, требующих быстрой записи, за счет того, что элементы памяти могут быстрее переключаться, а также благодаря тому, что значение отдельных битов можно изменить на 1 или 0 без предварительного стирания целого блока ячеек.
    Кроме того, каждое применение напряжения вызывает необратимую деградацию ячеек флеш-памяти. Большинство флеш-устройств обладают порядка 10,000 — 100,000 циклов записи на сектор
...
    PRAM-устройства также деградируют по мере использования, но по другим причинам нежели флеш-память (от воздействия температуры), причем деградация происходит гораздо медленнее. PRAM-устройство может выдержать порядка 100 миллионов циклов записи."
    Себестоимость производства PRAM выше, чем NAND.

    Производством PRAM чипов на протяжении нескольких лет занимается Micron, скорее всего они и легли в основу накопителя HGST. Есть указание на использование 1GB чипов, произведенных по 45нм технологии.
    Прототип накопителя, демонстрируемый на конференции выполнен в виде PCIe платы и показывает 3 миллиона операций ввода/вывода в секунду (IOPS) при задержке доступа 1,5 мкс. на операциях с блоками 512 байт. Хорошая производительность. Достигнуты столь малые задержки, помимо прочего, благодаря использованию нового протокола Usenix, разработанного совместно с University of California, San Diego.

http://www.hgst.com/press-room/press-releases/HGST-Research-Demonstrates-World-Fastest-SSD-at-Flash-Memory-Summit
http://www.theregister.co.uk/2014/08/05/hgst_changes_phase_for_3_million_iops/