Що, якби ми сказали вам, що терабайт даних може вміститися на щось розміром з поштову марку? Ви б подумали, що ми божевільні, так? Що ж, каліфорнійський стартап Crossbar зробив саме це. Компанія розкрила плани щодо чіпів для зберігання даних, які зможуть упакувати в терабайтові дані на крихітному просторі завдяки резистивній оперативній пам'яті (RRAM). По суті, це замінить флеш-пам'ять NAND, яка є чинним стандартом у галузі гаджетів, і майже всі смартфони та планшети використовують її. Однак не дуже багато людей знають про RRAM та як він працює, і для того, щоб зрозуміти наміри Crossbar замінити NAND, ми повинні знати відмінності між двома різними типами пам'яті.
Що таке RRAM?
Crossbar може похвалитися тим, що його рішення для зберігання даних RRAM здатне зберігати до 1 ТБ даних на одному мікросхемі, завдяки можливості «3D-складання» декількох комірок у різних конфігураціях, щоб заощадити простір, одночасно підвищуючи обмеження на зберігання. Все це може поміститися в тісний крихітний простір, який потім міг би поміститися в мобільних пристроях. Компанія також заявляє, що нова технологія чіпів споживає менше енергії (приблизно в 20 разів менше), подовжуючи термін служби батареї в пристроях "до тижнів, місяців або років".
З точки зору швидкості, Crossbar стверджує, що RRAM має швидкість запису, яка в 20 разів швидша, ніж пам'ять NAND (близько 140 МБ / с, порівняно з 7 МБ / с з NAND), а також в 10 разів надійніша, зазначаючи, що вона "наближається до надійності DRAM" рівнів. Кажуть, що швидкість зчитування становить близько 17 МБ / с.
Що такого особливого в RRAM?
Для початківців, на відміну від інших типів оперативної пам'яті, RRAM є енергонезалежним, що означає, що він може зберігати та зберігати дані, навіть якщо до нього відключено живлення. Енергонезалежна пам’ять (як пам’ять DDR у вашому комп’ютері) може зберігати дані лише до певного моменту, наприклад, коли відключено живлення. Ось чому ви втрачаєте інформацію, коли ваш комп’ютер раптово вимикається. Звичайно, пам'ять NAND також є енергонезалежною, і обидва вони можуть постійно зберігати дані.
Однак на цьому подібність майже закінчується. RRAM використовує інший метод зберігання даних, створюючи різні рівні електричного опору за допомогою іонів (заряджених атомів), а не електронів, які створюють електричні заряди для зберігання бітів даних (звідси і назва “резистивна оперативна пам’ять”). Це означає, що RRAM вимагає менше енергії для роботи і залишає місце для більшої кількості циклів запису для більш тривалого терміну служби, залежно від використовуваних компонентів. Завдяки можливості високого та низького рівнів опору, це дозволяє RRAM зберігати різні значення на мікросхемі для складання бітів даних.
Концепція RRAM насправді існує з 1960-х років, але лише недавно дослідники визнали цю концепцію практичною та фізично можливою. А на основі технології в RRAM її навіть можна використовувати для заміни або доповнення інших типів пам'яті, крім просто NAND, включаючи оперативну пам'ять DDR. Це означає, що дні втрати даних через перебої з електропостачанням можуть закінчитися. За допомогою RRAM комп’ютери можуть запобігати втраті даних при відключенні машини, на відміну від оперативної пам’яті DDR, яка не зберігає дані при відключенні живлення.
Що очікує RRAM у майбутньому?
Крім мобільних пристроїв більшої ємності, ми могли бачити, що твердотільні накопичувачі набагато більшої ємності втілюються в життя завдяки RRAM. На даний момент твердотільні накопичувачі використовують флеш-пам'ять NAND, і вони можуть заповнити більше чіпів NAND для зберігання великої ємності, досягаючи 1 ТБ. Однак за допомогою RRAM ми могли спостерігати, як твердотільне сховище перескочило на рівні багато терабайт - те, чого жорсткі диски поки що змогли досягти.
Коли ми побачимо, що RRAM потрапив у мейнстрім?
Ми бачили багато божевільних концепцій у технологіях - на думку спадають гнучкі дисплеї та Hyperloop - і більшість із цих типів концепцій здаються досить надуманими, іноді ніколи не з’являються на ринку. Але Кроссбар каже, що для виготовлення чіпів можна використовувати сучасні методи виробництва, а це означає, що не потрібно сильно революціонізувати виробничий процес, перш ніж чіпси зможуть бути виготовлені. Це означає, що Crossbar може технічно відкачати необхідний обсяг відразу, щоб надійно замінити NAND у пристроях.
Хоча мета полягає в тому, щоб RRAM в якийсь момент замінив пам’ять NAND, перехід може зайняти деякий час. Що стосується того, де Crossbar зараз перебуває з розробкою своєї технології зберігання RRAM, на даний момент у нього немає жодних чіпів, і компанія все ще трохи рано надавати точні терміни. Він справді стверджує, що має побудований робочий прототип, тому перша хвиля масового виробництва може бути прямо за рогом. Однак, як і будь-яка технологія на ранніх стадіях, Crossbar може зіткнутися з гикавкою у процесі виробництва, що призведе до затримок та можливості для інших компаній взяти естафету в очі та виплеснути.
Крім того, Crossbar не має виключно всіх патентів на RRAM, хоча їй належить декілька, тому буде цікаво подивитися, як ділова сторона складеться на етапах виробництва цих нових чіпів для зберігання, як тільки вони вийдуть зі свого футів, і цілком можливо, що ми побачимо, що технологія отримає ліцензію для різних виробників чіпів у майбутньому.
Фотографії через поперечину
