IT-DailyРежим архива
 
 
 

Вернуться на все новости от 10 ноября 2009 г.

Прорыв в области PCM

Анонс компаний Intel и Numonyx можно смело назвать прорывом в области разработки памяти с изменением фазового состояния (Phase-Change Memory, PCM). Теперь перед разработчиками открывается возможность размещения сразу нескольких слоев памяти один поверх другого, благодаря чему существенно увеличится плотность элементов энергонезависимой памяти.

Анонс компаний Intel и Numonyx можно смело назвать прорывом в области разработки памяти с изменением фазового состояния (Phase-Change Memory, PCM). Теперь перед разработчиками открывается возможность размещения сразу нескольких слоев памяти один поверх другого, благодаря чему существенно увеличится плотность элементов энергонезависимой памяти.

Открытие названо важной вехой на пути развития такого типа памяти. По словам исследователей, до сих пор конструкторы создавали только однослойные чипы емкостью 64 Мбит, которые можно было объединять в блок с другими точно такими же микросхемами.

Как считает заслуженный инженер Numonyx Грег Этвуд, новое достижение компаний в области наращиваемого варианта памяти PCM, получившего название PCM-stackable (PCMS), позволит проектировать изделия, которые вытеснят с рынка микросхемы DRAM, NOR и NAND благодаря более высокой пропускной способности, увеличенной плотности и цене, которая в пересчете на гигабайт окажется вполне сравнимой с ценой современных твердотельных накопителей.

Мы можем обеспечить функциональность и производительность памяти с изменением фазового состояния по цене, характерной для структуры NAND, -- подчеркнул Этвуд. -- Особый интерес это представляет в связи со сложностями, с которыми придется столкнуться существующим технологиям энергонезависимой памяти в следующем десятилетии, на фоне продолжающейся экспансии микросхем PCM.

Обе компании занимаются технологиями PCM с 2000 года, а PCMS - с 2002 года. Однако директор Intel по разработке технологий памяти Эл Фазио не видит ничего необычного в том, что на создание нового типа памяти ушло целых десять лет.

Прорыва удалось добиться в области технологии PCM, уже применяемой в производстве и успевшей, в отличие от других концепций многослойной памяти, на деле доказать свои преимущества. Именно она и становится основным кандидатом на роль будущего лидера.

Среди других проектируемых сегодня энергонезависимых технологий памяти можно выделить графитовую и трековую (Racetrack) память.

Сроки вывода продуктов PCMS на рынок в Intel и Numonyx пока не определены.

Память с изменением фазового состояния изготавливается из стеклоподобного материала халькогенида, который под воздействием небольшого электрического напряжения переходит из кристаллического состояния в аморфное.

Применяемая сегодня литографическая технология флэш-памяти NAND имеет норму проектирования 32 нм. В дальнейшем планируется довести ее до 20 нм. Обеспечить еще более высокую плотность не позволяют ограничения физической природы.

Норма проектирования для PCM уже сегодня составляет 5 нм, причем имеются резервы для дальнейшего увеличения плотности.

Структура типичной ячейки энергонезависимой памяти предусматривает наличие элемента хранения и переключающего элемента. Первый предназначен для организации энергонезависимого хранения данных, а переключающий элемент -- для объединения элементов хранения в узловой массив. Это позволяет выбирать отдельный элемент хранения среди огромного количества ячеек, число которых может достигать миллиарда и более.

В отличие от флэш-памяти NAND, у которой при записи новых данных в устройство (например, на твердотельный накопитель) всякий раз перезаписывается целый блок ячеек, память PCM позволяет менять отдельные биты, обеспечивая тем самым существенное повышение производительности и эффективности.

Новая среда обладает малым временем задержки и высокой пропускной способностью, сочетая в себе свойства, присущие флэш-памяти NAND и NOR, а также оперативной памяти DRAM, -- отметил Фазио.

Столь значительно продвинуться в области создания многослойной памяти PCMS удалось за счет использования тонкопленочного переключающего модуля, изготовленного из материала того же класса, что и халькогенид, и размещаемого поверх кремниевой подложки. Тонкопленочный переключающий модуль Ovonic Threshold Switch (OTS) играет роль резистора, помещенного между отдельными слоями чипа PCM.

Переключатель работает подобно диоду, -- пояснил Этвуд. -- В выключенном состоянии через него проходит небольшой, а во включенном -- сильный ток. Сочетание OTS с тонкопленочным материалом хранения (аналогичный материал используется в настоящее время в памяти с изменением фазового состояния) позволяет выстраивать многослойные ячейки. В отличие от современных продуктов PCM, кремниевая подложка не используется в качестве переключателя, а выполняет роль схем поддержки, которые нужны для выполнения операций декодирования, записи и считывания информации из ячейки. С учетом всего этого площадь кристалла оказывается значительно меньше, что снижает стоимость устройств памяти.

 



13 ноября 200912 ноября 200911 ноября 2009
10 ноября 2009
9 ноября 20096 ноября 20095 ноября 20093 ноября 20092 ноября 200930 октября 200929 октября 2009