Premiki pri razvoju pomnilnika PCM

Matej Huš

1. jul 2011 ob 14:25:24

IBM je objavil, da so dosegli pomemben preboj pri razvoju pomnilniške tehnologije PCM (phase-change memory, pomnilnik na fazni prehod), ki bo omogočila podvojitev kapacitete pomnilnika in neposrednejši spopad z bliskovnim pomnilnikom, katerega konkurenco predstavlja. Glavni odliki pomnilnika PCM sta hranjenje podatkov tudi brez napajanja (non-volatile, podobno kakor bliskovni pomnilnik in nasprotno kot RAM) in možnost prepisa podatkov brez predhodnega brisanja (podobno kakor RAM in nasprotno kot bliskovni pomnilnik), kar se pozna kot tudi 100-krat hitrejše pisanje na nesveže pogone.

Prav cikli brisanja in pisanja utrujajo bliskovni pomnilnik, ki tipično zmore 5000 do 10000 ciklov, preden se iztroši. IBM pravi, da PCM zdrži do pet milijonov ciklov. Glavni problem PCM doslej je bila nizka kapaciteta, sej v eno celico niso mogli shraniti več kot enega bita podatkov. To je povezano z ustrojem pomnilnika, ki v svoji osnovi razločuje med definirano kristalinično fazo in nedefinirano amorfno fazo halkogenskega stekla. IBM je uspel doseči tudi vmesna stanja, tako da je v eno celico sedaj mogoče shraniti dva bita podatkov (podobno kot MLC pri bliskovnem pomnilniku), v prihodnosti pa celo tri. Poleg tega so rešili tudi problem kopičenja napak, ki so se pojavljale pri neciljanih neželenih faznih prehodih s posebnim algoritmom za njihovo preprečevanje, medtem ko dosedanji algoritmi ECC napake zaznavajo in popravljajo.

IBM je demonstriral zakasnitev pri zapisu podatkov v izmeri 10 mikrosekund (kar je 100-krat hitreje od bliskovnega pomnilnika). Za zdaj se PCM gradi v 90 nm-tehnologiji, a v prihodnosti pričakujemo miniaturizacijo. PCM je že v uporabi, a le v obliki SLC (enonivojskih celic). Najdemo ga v nekaterih mobilnih telefonih, mrežnih usmerjevalnikih, medicinskih aparaturah itd. Z razvojem MLC-variante se bo PCM pocenil, tako da lahko pričakujemo njegovo uporabo tudi drugod.