Корейски учени са създали хибрид от оперативна и флаш памет със свръхниска консумация

В един от априлските броеве на списание Nature е поместена статия на учени от Южна Корея, в която се описва една много обещаваща разработка.

Откритието може да се разглежда като откриването на „Светия Граал“ в областта на паметта – клетки, които са едновременно толкова бързи, колкото DRAM, и толкова енергонезависими, колкото NAND.

Според най-консервативните оценки новата памет консумира 15 пъти по-малко от произвежданите днес аналози, а откъм производството ѝ – няма по-евтино. Това е сбъдната мечта. Добре е да уточним, че става дума за памет с фазова промяна или PCM (phase-change memory). PCM клетката представлява определен обем вещество, което може да бъде в аморфно или кристално състояние. В първия случай в клетката няма движение на електрони. Налице е истински хаос, а във втория случай – това е подредена структура, която е в състояние да провежда ток. От едното състояние в другото клетката преминава с помощта на локално нагряване, което поначало е трудно да се нарече енергийно ефективно решение. Спасяват го само най-напредналите технологични процеси, когато клетката е възможно най-малка и клиентите, които са готови да платят колкото се налага за памет, устойчива на различни влияния на околната среда, например нечувствителна към радиация.

Теоретично PCM паметта може да се разглежда като 3D XPoint (Optane) памет, незаслужено оставена извън плановете на Intel, въпреки че може да се отнася и към ReRAM или резистивна памет. По принцип същността ѝ остава същата и тя има абсолютно същите проблеми – скъпо е производството и лошото мащабиране.

Но все още е твърде рано да отписваме PCM. Изследователи от катедрата по електротехника в университета KAIST са разработили процес, който произвежда PCM преход по електрически път (очевидно чрез миграция на атоми на материята). Този вид производство не изисква скъпа литография. С новия процес размерът на съединението е намален до 5 nm и това е въпреки факта, че производителите на памет за 20-те години на разработване и производство на PCM са се доближили само до 40 nm клетки, използвайки обичайните производствени процеси.

Очевидно е, че 5 nm PCM клетка ще консумира по-малко от 40 nm клетка.

При експерименти прототип на новата PCM памет, която е „толкова бърза, колкото DRAM и толкова енергонезависима, колкото NAND flash“, тя показа консумация на енергия 15 пъти по-ниска от сегашните аналози.

„Разработеното от нас устройство за памет с фазов обмен е значимо, тъй като предлага нов подход за решаване на проблемите при производството на устройства за памет при значително по-добри производствени разходи и енергийна ефективност. Очакваме резултатите от нашите изследвания да залегнат в основата на бъдещата електроника, позволявайки реализирането на различни продукти, включително вертикална 3D памет с висока плътност и невроморфни компютърни системи, тъй като е открита възможност за избор на множество материали.“

скромно представиха разработчиците нововъведението, което при успех дърпа към революция в областта на оперативното и дългосрочното съхранение на данни