Video: 2019 Ram Laramie Z - Flash (November 2024)
Semalam, saya menulis tentang masalah yang dihadapi oleh pembuat memori flash NAND tradisional, jenis storan yang kami gunakan dalam telefon pintar, tablet, dan SSD kami. Memori kilat telah berkembang dengan pesat sejak sedekad yang lalu. Ketumpatan telah meningkat kerana harga telah jatuh dengan cepat ke titik di mana ia kini agak biasa untuk melihat komputer riba kecil yang menggunakan SSD untuk menggantikan cakera keras dan sistem perusahaan yang menggunakan banyak kilat. Ini tidak dapat digantikan dengan pemacu keras, yang tetap lebih murah dan lebih luas, tetapi ia telah membawa banyak kelebihan kepada sistem penyimpanan perusahaan dan mudah alih. Walau bagaimanapun, skala tradisional untuk kilat NAND nampaknya akan berakhir, dan sebagai hasilnya, kami melihat lebih banyak aktiviti di sekitar bentuk memori alternatif.
Untuk menangani isu-isu ini, pemaju telah mencuba untuk mencipta jenis baru memori yang tidak menentu, dengan perhatian yang paling akan berlaku seperti STT-MRAM, memori perubahan fasa, dan RAM terutamanya rintangan rambang (RRAM atau ReRAM). Walaupun terdapat banyak jenis RRAM, sel asas biasanya terdiri daripada elektrod atas dan bawah yang dipisahkan oleh bahan spacer. Apabila voltan positif digunakan, filamen konduktif membentuk dan aliran semasa melalui bahan; apabila voltan negatif digunakan, filamen rosak dan spacer bertindak sebagai penebat.
RRAM dan alternatif lain sering kali difikirkan sebagai pengganti untuk flash NAND atau untuk DRAM tradisional, tetapi sekurang-kurangnya pada awalnya mendapat perhatian khusus sebagai "memori kelas penyimpanan" (SCM) yang akan menawarkan pemindahan cepat ke CPU (seperti DRAM) mempunyai kepadatan yang lebih tinggi (seperti NAND Flash). Idea ini adalah bahawa anda boleh mempunyai banyak storan yang diakses dengan cepat, bukan hanya sedikit DRAM yang sangat cepat dan kemudian jumlah kilat yang agak perlahan (biasanya disokong dengan pemacu keras yang lebih perlahan tetapi lebih besar). Kunci untuk membuat kerja ini semakin kecil "saiz sel" untuk menyimpan sedikit memori, menghubungkan sel-sel bersama-sama, dan mencari cara untuk mengeluarkannya pada harga yang berpatutan. Sudah tentu, sistem dan perisian juga perlu disusun semula untuk memanfaatkan kelebihan penyimpanan tambahan ini.
Konsep ini telah lama diteliti. Kembali pada tahun 2010, Unity Semiconductor (kini dimiliki oleh Rambus) menunjukkan cip 64Mb ReRAM. HP telah bercakap mengenai teknologi pemristennya, suatu bentuk ReRAM, untuk beberapa tahun kebelakangan ini, dan syarikat itu mengumumkan rancangan untuk bekerjasama dengan Hynix Semiconductor untuk melancarkan penggantian flash NAND pada musim panas 2013. Itu jelas belum berlaku lagi, tetapi banyak kemajuan seolah-olah berlaku di dalam bidang ReRAM.
Di Persidangan Litar Antarabangsa Pepejal Antarabangsa (ISSCC) tahun ini, Toshiba dan SanDisk (yang merupakan rakan kongsi dalam memori flash) menunjukkan cip 32Rb ReRAM, dan pada Sidang Kemuncak Memori Flash minggu lalu, beberapa syarikat telah menunjukkan teknologi baru yang berputar Teknologi RRAM.
Salah satu yang paling menarik ialah Crossbar, yang menggunakan sel RRAM berasaskan perak-ion yang disambungkan bersama dalam susun atur "crossbar array" untuk meningkatkan kepadatan. Syarikat itu menunjukkan prototaip, termasuk memori dan pengawal pada cip tunggal di puncak, dan mengatakan ia berharap teknologi akan dikomersialkan tahun depan, walaupun dengan produk akhir tidak mungkin muncul sehingga tahun 2015. Crossbar mengatakan RRAM mempunyai 50 masa latency yang lebih rendah daripada flash NAND dan cakera keras pepejal (SSD) berdasarkan teknologi ini tidak memerlukan cache DRAM dan persamaan haus umum kepada SSD yang berasaskan NAND hari ini.
Crossbar mengatakan ia mempunyai sampel kerja yang dikeluarkan oleh TSMC dan produk komersilnya yang pertama akan menjadi memori tertanam yang digunakan pada SoC, tetapi ia tidak mendedahkan banyak butiran. Walau bagaimanapun telah dilaporkan bahawa syarikat itu berharap untuk menghasilkan cip 1Tb yang mengukur sekitar 200 milimeter persegi.
SK Hynix, yang juga bekerja pada teknologi, telah membincangkan kelebihan RRAM dalam menawarkan latensi yang lebih rendah dan ketahanan yang lebih baik daripada NAND dan bagaimana ia masuk akal dalam memori kelas penyimpanan. Peranti RRAM boleh dibentuk dengan tatasusunan silang atau dengan tatas menegak seperti NAND 3D, tetapi kedua-duanya mempunyai cabaran. Akibatnya, SK Hynix berkata peranti RRAM yang pertama, kemungkinan besar sekitar 2015, akan menjadi dua hingga tiga kali lebih mahal daripada flash NAND dan akan digunakan terutamanya untuk aplikasi berprestasi tinggi khusus.
Sementara itu, banyak syarikat lain yang bekerja di ruang angkasa. Walaupun Toshiba dan SanDisk menunjukkan cip prototaip tahun ini, Sony telah menunjukkan kertas RRAM sejak tahun 2011 dan bekerja dengan Micron untuk membangunkan cip 16Gb pada tahun 2015. Tetapi walaupun sel memori dan tatasusunan berfungsi dengan sempurna, ia masih akan mengambil masa yang lama untuk membangunkan pengawal dan firmware untuk menjadikannya berdaya maju.
Memandangkan semua gembar-gembur yang mengiringi teknologi baru dan kecenderungan untuk orang tua yang lebih tinggi daripada orang berfikir, tidak mungkin memori memori NAND atau pasaran DRAM akan hilang dalam masa terdekat, dan tidak akan mengejutkan saya melihat RRAM mengambil masa yang lebih lama untuk melepaskan diri daripada berfikir oleh penyokongnya. Produk akhir mungkin sangat berbeza daripada prototaip yang kini ditunjukkan. Tetapi ia mula muncul bahawa RRAM akan melompat dari makmal ke pasaran komersial dalam masa dua atau tiga tahun akan datang. Jika ya, ia boleh mempunyai kesan yang mendalam tentang bagaimana sistem direka.
