Dzięki postępom technologicznym jeden z rodzajów pamięci RAM - rezystancyjny (ReRAM) pokonał poważną barierę w swoim rozwoju i zbliżają się parametrami do pamięci DRAM. Jak donosi 4DS Memory Limited, dzięki zmianom w architekturze pamięci udało się istotnie zmniejszyć czas odczytu z ReRAM do poziomu porównywalnego z układami DRAM. Jak komentował to CEO firmy, Guido Arnout, "stawia to firmę przed wieloma drogami, jakimi może ona dalej pójść".
Wyzwaniem dla pamięci ReRAM, podobnie jak i innych technologii, był bardzo duży odsetek błędów w transmisjach. Spowodowany on był dużymi fluktuacjami przepływu prądu w systemie. Zazwyczaj do kompensacji takich problemów wykorzystywało się rozmaite techniki korekcji błędów, aczkolwiek są one powolne, co przekłada się na czas dostępu i odczytu danych z pamięci. Jak komentuje Arnout, dzięki badaniu fluktuacji przepływu prądu, udało się zmierzyć jakie dokładnie one są w pamięciach produkowanych przez 4DS i dobrać odpowiednie algorytmy korekcji błędów. Okazało się, że pamięci tej firmy wykazują bardzo małe fluktuacje, a co za tym idzie, wymagają jedynie minimalnej korekcji odczytywanych danych.
Dzięki temu, że w ReRAMach od 4DS nie ma konieczności implementowania złożonych algorytmów korekcji danych, mogą one osiągać czasy odczytu porównywalne z pamięciami DRAM. Jest to coś, co wcześniej nie było osiągalne dla tego rodzaju pamięci. Dodatkowo, jak mówi CEO, firmie 4DS udało się w ciągu ostatniego roku poważnie poprawić wytrzymałość pamięci jak i dokonać skalowania układów do 40 nm. Celem jest stworzenie pamięci, która mogłaby dorównać technologicznie układom NAND Flash, ale jak mówi Arnout, pamięci te bardzo tanieją na rynku, co sprawia, że ciężko z nimi konkurować. Nowe osiągnięcia 4DS sprawiaja jednak, że ReRAM ma szanse na zaistnienie jako pamięć o pośrednich parametrach, pomiędzy DRAMem a Flashem - "przepaść pomiędzy pamięciami DRAM a pamięcią masową jest ogromna" komentuje Arnout.
Istnieje szereg różnych podejść do rozwijania pamięci ReRAM. Pamięci 4DS wykazują się tym, że prąd skaluje się z rozmiarem komórki pamięci w układzie, co oznacza, że mniejsze komórki potrzebują niższego przewodzonego prądu. Komórki pamięci muszą być małe, ale niestety niewielki prąd jaki płynie przez nie przekłada się na duże opóźnienia w układzie. Ten fakt jest jednym z istotnych czynników ograniczających miniaturyzację pamięci ReRAM - jeśli chce się osiągnąć pamięci działające z niskimi opóźnieniami, jak układu DRAM, problemem jest ich miniaturyzacja. Jak komentuje Arnout, po dokładnych pomiarach prądu płynącego przez komórki pamięci o różnych wielkościach, projektanci doszli do wniosku, że aby uzyskać opóźnienia takie jakimi charakteryzuje się DRAM w układach o wielkości pożądanej przez przemysł półprzewodnikowy, prąd musi zostać podniesiony o rząd wielkości.
Niskie opóźnienia to jednak nie wszystko. Szybkość działania pamięci wynika z tych opóźnień oraz z czasu działania systemów korekcji błędów, które są niezbędne do poprawnego działania pamięci ReRAM. Jak zauważa Arnout, wybrana przez 4DS architektura układów charakteryzuje się dosyć niskimi błędami. Inne architektury, takie jak CBRAM na przykład, mają dużo wyższe odsetki błędów.
Już dekada minęła od czasu, gdy SanDisk wieszczył koniec Flashu i zastąpienie go pamięciami ReRAM. Nie dość, że obecnie daleko jest do takiej sytuacji, to pamięci 3D NAND są bliskie bycia realnie konkurencyjnymi dla planarnych układów Flash, co sprawi, że to ten rodzaj układów może zastąpić dzisiejszy Flash w aplikacjach pamięci masowej. Mimo to obecna sytuacja na rynku daje spore możliwości dla wykorzystania ReRAMu. Jak mówi Arnout, jest sporo szans na aplikację tego typu układów o pośrednich parametrach pomiędzy DRAM a pamięcią masową. "Nie ma sensu, aby ReRAM zastępował dowolną istniejącą już technologię. Istnieje jednakże jedna zasada w tym przemyśle: jeśli stworzysz pamięć, która działa, to na pewno znajdzie ona sobie jakąś niszę".
Jak mówi CEO 4DS, pamięci ReRAM odnaleźć się mogą w aplikacjach takich jak szybkie pamięci masowe dla serwerowni, gdzie mogłyby dostarczać dane szybciej i wydajniej niż robi to obecnie pamięć Flash, aczkolwiek nie jest to jedyne zastosowanie. "Jedynie wyobraźnia jest granicą tego, gdzie zastosować można tego rodzjau technologię". Obecnie jednakże firma skupić musi się na optymalizacji i skalowaniu pamięci, aby móc rozpocząć wprowadzanie jej do produkcji na skalę przemysłową.
Jak mówi Jim Handy, analityk z Objective Analysis "W kwestii pamięci nic nie jest prawdziwe, dopóki nie trafi realnie na rynek. (...) Wiele technologii wyglądało na obiecujące". Zauważa on jednak, że fakt iż 4DS udało się rozwiązać pewne istotne problemy pamięci ReRAM sprawia, że wszystko idzie w dobrą stronę, aczkolwiek technologia ta nadal jest daleko od możliwości jakie jej przepowiadano. Oczywiście, są pewne nisze, które już teraz wykorzystały pamięci rezystancyjne. Na przykład CBRAM w wykonaniu Adesto Technologies doskonale sprawdza się tam, gdzie krytyczna jest odporność układów na promieniowanie - np. w kosmosie lub w systemach medycznych. DRAM czy Flash nie nadają się do takich aplikacji.
Źródło: http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1331927&
Wyzwaniem dla pamięci ReRAM, podobnie jak i innych technologii, był bardzo duży odsetek błędów w transmisjach. Spowodowany on był dużymi fluktuacjami przepływu prądu w systemie. Zazwyczaj do kompensacji takich problemów wykorzystywało się rozmaite techniki korekcji błędów, aczkolwiek są one powolne, co przekłada się na czas dostępu i odczytu danych z pamięci. Jak komentuje Arnout, dzięki badaniu fluktuacji przepływu prądu, udało się zmierzyć jakie dokładnie one są w pamięciach produkowanych przez 4DS i dobrać odpowiednie algorytmy korekcji błędów. Okazało się, że pamięci tej firmy wykazują bardzo małe fluktuacje, a co za tym idzie, wymagają jedynie minimalnej korekcji odczytywanych danych.
Dzięki temu, że w ReRAMach od 4DS nie ma konieczności implementowania złożonych algorytmów korekcji danych, mogą one osiągać czasy odczytu porównywalne z pamięciami DRAM. Jest to coś, co wcześniej nie było osiągalne dla tego rodzaju pamięci. Dodatkowo, jak mówi CEO, firmie 4DS udało się w ciągu ostatniego roku poważnie poprawić wytrzymałość pamięci jak i dokonać skalowania układów do 40 nm. Celem jest stworzenie pamięci, która mogłaby dorównać technologicznie układom NAND Flash, ale jak mówi Arnout, pamięci te bardzo tanieją na rynku, co sprawia, że ciężko z nimi konkurować. Nowe osiągnięcia 4DS sprawiaja jednak, że ReRAM ma szanse na zaistnienie jako pamięć o pośrednich parametrach, pomiędzy DRAMem a Flashem - "przepaść pomiędzy pamięciami DRAM a pamięcią masową jest ogromna" komentuje Arnout.
Istnieje szereg różnych podejść do rozwijania pamięci ReRAM. Pamięci 4DS wykazują się tym, że prąd skaluje się z rozmiarem komórki pamięci w układzie, co oznacza, że mniejsze komórki potrzebują niższego przewodzonego prądu. Komórki pamięci muszą być małe, ale niestety niewielki prąd jaki płynie przez nie przekłada się na duże opóźnienia w układzie. Ten fakt jest jednym z istotnych czynników ograniczających miniaturyzację pamięci ReRAM - jeśli chce się osiągnąć pamięci działające z niskimi opóźnieniami, jak układu DRAM, problemem jest ich miniaturyzacja. Jak komentuje Arnout, po dokładnych pomiarach prądu płynącego przez komórki pamięci o różnych wielkościach, projektanci doszli do wniosku, że aby uzyskać opóźnienia takie jakimi charakteryzuje się DRAM w układach o wielkości pożądanej przez przemysł półprzewodnikowy, prąd musi zostać podniesiony o rząd wielkości.
Niskie opóźnienia to jednak nie wszystko. Szybkość działania pamięci wynika z tych opóźnień oraz z czasu działania systemów korekcji błędów, które są niezbędne do poprawnego działania pamięci ReRAM. Jak zauważa Arnout, wybrana przez 4DS architektura układów charakteryzuje się dosyć niskimi błędami. Inne architektury, takie jak CBRAM na przykład, mają dużo wyższe odsetki błędów.
Już dekada minęła od czasu, gdy SanDisk wieszczył koniec Flashu i zastąpienie go pamięciami ReRAM. Nie dość, że obecnie daleko jest do takiej sytuacji, to pamięci 3D NAND są bliskie bycia realnie konkurencyjnymi dla planarnych układów Flash, co sprawi, że to ten rodzaj układów może zastąpić dzisiejszy Flash w aplikacjach pamięci masowej. Mimo to obecna sytuacja na rynku daje spore możliwości dla wykorzystania ReRAMu. Jak mówi Arnout, jest sporo szans na aplikację tego typu układów o pośrednich parametrach pomiędzy DRAM a pamięcią masową. "Nie ma sensu, aby ReRAM zastępował dowolną istniejącą już technologię. Istnieje jednakże jedna zasada w tym przemyśle: jeśli stworzysz pamięć, która działa, to na pewno znajdzie ona sobie jakąś niszę".
Jak mówi CEO 4DS, pamięci ReRAM odnaleźć się mogą w aplikacjach takich jak szybkie pamięci masowe dla serwerowni, gdzie mogłyby dostarczać dane szybciej i wydajniej niż robi to obecnie pamięć Flash, aczkolwiek nie jest to jedyne zastosowanie. "Jedynie wyobraźnia jest granicą tego, gdzie zastosować można tego rodzjau technologię". Obecnie jednakże firma skupić musi się na optymalizacji i skalowaniu pamięci, aby móc rozpocząć wprowadzanie jej do produkcji na skalę przemysłową.
Jak mówi Jim Handy, analityk z Objective Analysis "W kwestii pamięci nic nie jest prawdziwe, dopóki nie trafi realnie na rynek. (...) Wiele technologii wyglądało na obiecujące". Zauważa on jednak, że fakt iż 4DS udało się rozwiązać pewne istotne problemy pamięci ReRAM sprawia, że wszystko idzie w dobrą stronę, aczkolwiek technologia ta nadal jest daleko od możliwości jakie jej przepowiadano. Oczywiście, są pewne nisze, które już teraz wykorzystały pamięci rezystancyjne. Na przykład CBRAM w wykonaniu Adesto Technologies doskonale sprawdza się tam, gdzie krytyczna jest odporność układów na promieniowanie - np. w kosmosie lub w systemach medycznych. DRAM czy Flash nie nadają się do takich aplikacji.
Źródło: http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1331927&
Fajne? Ranking DIY