r   e   k   l   a   m   a
r   e   k   l   a   m   a

Crossbar pokazał terabajtowy czip pamięci ReRAM: niebawem zapomnimy o flashu?

Strona główna AktualnościSPRZĘT

Prace nad rezystywnymi pamięciami RAM (ReRAM) to świeża sprawa – głośno się o nich zrobiło po tym, gdy HP Labs zaprezentował memrystor, czwarty podstawowy element półprzewodnikowy, a jego odkrywca argumentował, że wszystkie pamięci ReRAM są memrystorami. Za tym poszły konkretne inwestycje – rok temu Rambus kupił jednego z pierwszych producentów ReRAM, Unity Semiconductors za 35 mln dolarów, a Panasonic ogłosił, że rozpoczyna prace nad oceną możliwości wykorzystania ReRAM w rozmaitych mikrokontrolerach i urządzeniach wbudowanych. Rok temu chyba jednak nikt nie spodziewał się, jak bardzo ReRAM może zmienić sytuację na rynku pamięci. Widać to teraz, gdy kalifornijski startup Crossbar zaprezentował czip, który deklasuje obecnie produkowane układy RAM.

Podstawowa idea, stojąca u podstaw ReRAM, jest całkiem prosta – dielektryk może zostać zmuszony do przewodzenia energii elektrycznej wzdłuż wytyczonych ścieżek po przyłożeniu odpowiednio wysokiego napięcia. Ścieżki te można resetować i wyznaczać na nowo, przykładając odpowiednie napięcia. Z takich przełączników budowane są podstawowe komórki pamięci, na kilka różnych sposobów – najprostszy z nich polega na umieszczeniu pojedynczego przełącznika pomiędzy przecinającymi się pod kątem prostym liniami bitów (BL) i liniami słów (WL). W bardziej złożonych konstrukcjach wykorzystuje się elementy selekcjonujące, np. diody czy nawet tranzystory MOS, by zwiększyć szybkość odczytu, kosztem powierzchni czy zużycia energii). Taka pamięć jest więc w stanie być nie tylko szybka, ale też przechowywać dane po odłączeniu napięcia, co czyni ją doskonałym kandydatem na następcę obecnie wykorzystywanych pamięci NAND flash.

Oczywiście realizacja tej idei już prosta nie jest, a opracowaną przez profesora Wei Lu z University of Michigan technologię można śmiało określić jako genialną. Jego komórka pamięci zbudowana jest z trzech warstw: niemetalicznej elektrody od spodu, znanego z ogniw fotowoltaicznych amorficznego krzemu pośrodku oraz metalicznej elektrody na górze. Mechanizm przełączania oporności bazuje na tworzeniu włókien w materiale mediującym po przyłożeniu napięcia do elektrod. Komórki pamięci zestawiane są w trójwymiarowej strukturze, bez ograniczeń co do liczby warstw układanych na sobie.

Szczegóły techniczne pamięci opracowanej przez Wei Lu studiowali eksperci z funduszy inwestycyjnych Kleiner Parkens, Artiman Ventures i Northern Light Venture Capital i zdecydowali się w 2010 roku włożyć w rozpoczęcie działalności 25 mln dolarów. Zarejestrowana wówczas w kalifornijskiej miejscowości Santa Clara firma Crossbar szybko złożyła ponad 100 wniosków patentowych, z czego uznano jej do tej pory 30. Teraz Crossbar zaprezentował swój pierwszy produkt – czip pamięci, którego możliwości sprawiają, że inwestorzy, którzy dopiero co włożyli ogromne pieniądze w linie produkcyjne pamięci flash mogą poczuć dziwny ucisk w gardle.

Pojedynczy układ pamięci Crossbara, o rozmiarach ponad dwukrotnie mniejszych niż porównywalny układ pamięci flash, jest w stanie przechować terabajt danych, zużywając przy operacjach zapisu/odczytu dwudziestokrotnie mniej energii. Szybkość tych operacji też budzi uznanie: nawet 140 MB/s przy zapisie, odczyt 17 MB/s, ze średnim opóźnieniem rzędu 30 ns. Według firmy żywotność takich układów pamięci ma być przynajmniej dziesięciokrotnie wyższa niż układów NAND flash.

Co najważniejsze, produkcja takich układów jest możliwa już teraz. Pierwsze macierze pamięci zbudowano w fabryce półprzewodników należącej do jednego z partnerów startupu. George Minnasian, dyrektor zarządzający Crossbara, twierdzi, że cały proces jest łatwy, jego opracowanie zajęło niecałe trzy lata, a mimo to udało się osiągnąć wszystkie wyznaczone cele, dowodząc, że możliwa jest komercjalizacja tej technologii. To zimny prysznic dla całego przemysłu pamięci – twierdzi Minassian, uważający że w ciągu najbliższych lat zdoła wyeliminować pamięci flash z rynku, produkując czipy ReRAM zarówno samodzielnie, jak i oferując gotową technologię innym firmom, w szczególności producentom układów SoC (System-on-a-chip).

Sherry Garber, analityk z firmy Convergent Semiconductors, jest przekonana, że ReRAM jest wiodącą technologią w wyścigu o zbudowanie kolejnej generacji pamięci trwałych, a Crossbar okazał się firmą najbardziej zaawansowaną w pracach nad stworzeniem układów ReRAM. Biorąc pod uwagę to, że wartość globalnego rynku pamięci stałych jest dziś szacowana na 60 mld dolarów, a pamięci flash są stosowane praktycznie wszędzie, od kart pamięci do aparatów fotograficznych po pamięci masowe w tabletach i telefonach, to o startupie profesora Wei Lu usłyszymy jeszcze nie raz – i chyba szybko przestanie być on tylko zatrudniającym 20 osób startupem.

r   e   k   l   a   m   a
© dobreprogramy
r   e   k   l   a   m   a
r   e   k   l   a   m   a

Komentarze

r   e   k   l   a   m   a
r   e   k   l   a   m   a
Czy wiesz, że używamy cookies (ciasteczek)? Dowiedz się więcej o celu ich używania i zmianach ustawień.
Korzystając ze strony i asystenta pobierania wyrażasz zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.