目前,英特尔公司和意法半导体公司正在联合研发这种新内存。作为竞争对手的IBM也同奇梦达(来自英飞凌)、美光科技合作,也在进行相关研究。英特尔公司展示了一枚初级的128相变内存芯片样品,据称使用90纳米工艺制造。(沈维霓编译)
由IBM等公司合作研发的一种新型相变内存技术,在存储密度、速度和功耗等方面取得了跳跃式进展.
在存储密度、速度和功耗等方面取得了跳跃式进展,在未来有望对闪存或磁硬盘技术带来挑战,尤其是将先在音乐播放器、数码相机等便携式设备中取代当前流行的闪存,并终有一天取代硬盘。
采用该技术制造出的一个原型设备,可以实现500倍于当前闪存技术的数据读写速率,而功耗只是闪存的一半。它采用的生产工艺达到22nm,比当前最先进的45nm更领先,因此存储单元的尺寸更加细微。相变内存可以重复写入10万次以上,比闪存更加耐用;此外,相变内存还是比闪存更加有效和高效的非挥发性内存。
当前的闪存技术总有一天会因电流泄漏等问题而难以遵循摩尔定律发展下去,相变内存将成为其救星。据悉,该新技术在进入实际应用过程中还面临着生产工艺和生产成本方面的主要障碍,预计2015年左右会市场化。
内存架构变革 相变内存技术取得突破 据国外媒体报道,英特尔和芯片技术公司Numonyx本周三发布了一项新技术相变内存。这两家公司称,这种新技术将使非易失性存储器突破NAND闪存的20纳米的极限,使加工工艺缩小到5纳米,从而更加节省成本。目前他们的64Mb测试芯可以实现单芯片上进行多层堆叠。 相比传统的内存和闪存技术,PCM相变内存可以写入单比特或单字节的数据,而不用以整块的形式进行,所以在带宽以及延迟方面,有着更加突出的表现,由于相变内存是非易失性存储器技术,所以可以在不通电的情况下依然保持数据。
加州大学圣地亚哥分校与镁光,BEEcube,Xillinx等公司合作,成功制成了一台使用PCM相变内存构造的固态硬盘设备,这种SSD存储设备的读写速度要比现有的SSD硬盘快上6倍,更比现有的常规机械式硬盘快上数千倍。这台存储设备被命名为Moneta。
PCM相变内存芯片存储和写入数据的方法是利用硫族材料遇热时会在非晶态或结晶态之间变化,从而改变材料的电阻值的特性,在写入数据时往硫族材料中通以大电流(产生较大热量),在读取数据时则只通以数值较小的电流(热量产生较小)。
这台Moneta机型中使用的是镁光生产的第一代PCM相变内存芯片。机型的大尺寸数据读取峰值速度为1.1GB/s,写入峰值速度为371MB/s。在 读写少量数据时(如读写512B数据),读入峰值速度可达327MB/s,写入速度则可达91MB/s。可见Moneta机型的读写性能相比SSD硬盘的 性能提升幅度在1-6倍之间。其读写延迟时间更低,而且省电性能也更好,尤其在读写大量数据时。
Moneta的第二代产品有望在6-9个月之后准备就绪,类似机型的正式推出上市则可能还要等上几年时间,这主要是由于与相变内存技术匹配的其它基础技术 还有需要修改之处。圣地亚哥分校的研究人员Steven Swanson表示:“你可以造出速度更快得多的存储设备,但是...同时与之配套的管理软件也必须改写。过去40多年来,存储系统的配套软件都是基于速 度极慢的磁盘技术而设计的。而要想让基于相变内存技术的存储设备充分发挥性能优势,就必须对系统软件进行彻底的变革。”
Moneta机型将在本月7-8日举办的DAC会展仪式上展出。