Video: RAM con alte frequenze, servono davvero? | Gaming Setup (Settembre 2024)
Ieri ho scritto dei problemi che devono affrontare i produttori di memorie flash NAND tradizionali, il tipo di archiviazione che utilizziamo nei nostri smartphone, tablet e SSD. La memoria flash è cresciuta enormemente negli ultimi dieci anni. La densità è aumentata poiché i prezzi sono scesi rapidamente al punto in cui è ormai abbastanza comune vedere piccoli notebook che utilizzano SSD per sostituire dischi rigidi e sistemi aziendali che utilizzano molto flash. Questo non ha - e non sostituirà - i dischi rigidi, che rimangono più economici e capienti, ma ha portato molti vantaggi sia ai sistemi di storage aziendali che mobili. Tuttavia, il ridimensionamento tradizionale per il flash NAND sembra volgere al termine e, di conseguenza, stiamo assistendo a molte più attività sulle forme alternative di memoria.
Per risolvere questi problemi, gli sviluppatori hanno cercato di creare nuovi tipi di memoria non volatile, con la massima attenzione a cose come STT-MRAM, memoria a cambiamento di fase e RAM ad accesso casuale particolarmente resistivo (RRAM o ReRAM). Sebbene esistano molti tipi diversi di RRAM, la cella di base è generalmente costituita da un elettrodo superiore e inferiore separati da un materiale distanziatore. Quando viene applicata una tensione positiva, si formano filamenti conduttivi e la corrente scorre attraverso il materiale; quando viene applicata una tensione negativa, i filamenti si rompono e il distanziatore funge da isolante.
RRAM e le altre alternative sono state spesso concepite inizialmente come sostituti di NAND Flash o DRAM tradizionale, ma almeno inizialmente stanno ricevendo un'attenzione particolare come "memoria della classe di memoria" (SCM) che offrirebbe un trasferimento rapido direttamente alla CPU (come DRAM) hanno una densità maggiore (come NAND Flash). L'idea è che è possibile accedere a molta memoria molto rapidamente, anziché solo una piccola quantità di DRAM molto veloce e quindi una quantità maggiore di flash relativamente più lento (di solito viene eseguito il backup con dischi rigidi ancora più lenti ma più capienti). La chiave per fare questo lavoro è ottenere una piccola "dimensione delle celle" per conservare i frammenti di memoria, collegare le celle insieme e trovare un modo per fabbricarlo a un prezzo ragionevole. Naturalmente, anche i sistemi e il software dovrebbero essere riprogettati per sfruttare questi livelli di archiviazione aggiuntivi.
Il concetto è in fase di ricerca da molto tempo. Nel 2010, Unity Semiconductor (ora di proprietà di Rambus) ha mostrato un chip ReRAM da 64 Mb. HP ha parlato della sua tecnologia memristor, una forma di ReRAM, negli ultimi anni, e la società ha annunciato un piano per lavorare con Hynix Semiconductor per lanciare un sostituto del flash NAND entro l'estate 2013. Ovviamente non è ancora successo, ma sembra che stiano accadendo molti progressi nel campo ReRAM.
All'International Solid States Circuits Conference (ISSCC) di quest'anno, Toshiba e SanDisk (che sono partner nella memoria flash), hanno mostrato un chip ReRAM da 32 Gb, e al Flash Memory Summit della scorsa settimana, alcune aziende hanno mostrato nuove tecnologie che ruotano attorno Tecnologia RRAM.
Uno dei più interessanti è Crossbar, che utilizza celle RRAM a base di ioni d'argento collegate insieme in un layout "crossbar array" per aumentare la densità. Al vertice l'azienda ha mostrato un prototipo, che include sia la memoria che un controller su un singolo chip, e afferma di sperare che la tecnologia venga commercializzata il prossimo anno, anche se i prodotti finali non appariranno fino al 2015. Crossbar afferma che la RRAM ne ha 50 volte latenza inferiore rispetto al flash NAND e che i dischi a stato solido (SSD) basati su questa tecnologia non richiedono cache DRAM e livelli di usura comuni agli attuali SSD basati su NAND.
Crossbar afferma di avere campioni funzionanti fabbricati da TSMC e il suo primo prodotto commerciale sarà una memoria incorporata utilizzata su un SoC, ma non ha rivelato molti dettagli. È stato tuttavia riferito che la società spera di produrre un chip da 1 TB che misura circa 200 millimetri quadrati.
SK Hynix, che sta lavorando anche alla tecnologia, ha parlato dei vantaggi di RRAM nell'offrire una latenza inferiore e una migliore resistenza rispetto alla NAND e di come ciò abbia senso nella memoria di classe storage. I dispositivi RRAM possono essere formati con un array a barra trasversale o con un array verticale come 3D NAND, ma entrambi presentano delle sfide. Di conseguenza, SK Hynix ha affermato che i primi dispositivi RRAM, molto probabilmente intorno al 2015, saranno due o tre volte più costosi del flash NAND e verranno utilizzati principalmente per applicazioni di nicchia ad alte prestazioni.
Nel frattempo, molte altre aziende stanno lavorando nello spazio. Mentre Toshiba e SanDisk hanno mostrato un prototipo di chip quest'anno, Sony ha mostrato carte RRAM dal 2011 e sta lavorando con Micron per sviluppare un chip da 16 Gb nel 2015. Ma anche se la cella di memoria e gli array funzionassero perfettamente, ci vorrebbe comunque molto tempo sviluppare controller e firmware per renderli vitali.
Dato tutto l'hype che accompagna le nuove tecnologie e la tendenza delle più vecchie a espandersi oltre quanto la gente pensa, è improbabile che la memoria flash NAND oi mercati DRAM scompaiano presto e non mi sorprenderebbe vedere RRAM impiegare più tempo a decollare di quanto credano i suoi sostenitori. È probabile che i prodotti finali siano molto diversi dai prototipi attualmente mostrati. Ma sta iniziando a sembrare che RRAM farà il salto dal laboratorio al mercato commerciale nei prossimi due o tre anni. In tal caso, potrebbe avere un profondo impatto sulla progettazione dei sistemi.
