BREAKING

4

Resistive RAM: Η νέα μνήμη που ταράζει τα νερά

Ένα από τα κύρια υποσυστήματα που επηρεάζουν τις επιδόσεις των περισσότερων υπολογιστικών συσκευών σήμερα, είναι αναμφίβολα η μνήμη. Πρόοδος έχει γίνει τα τελευταία χρόνια, αν και όχι όσο μεγάλη θα περιμέναμε, με τους κύριους τύπους που χρησιμοποιούνται να είναι η DDR2/DDR3/GDDR5 DRAM και η NAND Flash μνήμη, όμως αυτές οι τεχνολογίες πλησιάζουν τα όριά τους και σύντομα ίσως αρχίζουν να περιορίζουν την ταχύτητα άλλων υποσυστημάτων. Έτσι, χρειαζόταν κάτι καινούργιο.

crossbarrram3

Enter: Crossbar. Μια startup από την Silicon Valley της Καλιφόρνια που δραστηριοποιείται εδώ και μόλις 3 χρόνια, αθόρυβα και μακριά από τα βλέμματα του κοινού. Η Crossbar, με τον George Minassian (πρώην στέλεχος της AMD) στο δυναμικό της, κατάφερε μέσα σε μικρό χρονικό διάστημα να αναπτύξει και να λανσάρει επισήμως μια τεχνολογία που άλλοι, μεγάλοι “παίκτες” όπως η HP προσπαθούσαν επί πολλά χρόνια, την ReRAM, RRAM ή Resistive RAM. Ένα νέο τύπο μη-πτητικής μνήμης που έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με αυτούς που χρησιμοποιούνται σήμερα σε υπολογιστές, smartphones, tablets κ.λπ.

Η RRAM διαφέρει σε σχέση με τις συμβατικές μνήμες ως προς τα υλικά που χρησιμοποιούνται σαν ημιαγωγοί, μεταξύ άλλων, ενώ κάθε "κελί" της αποτελείται από τρία στρώματα: Ένα μεταλλικό στην κορυφή, ένα μη μεταλλικό στο κάτω μέρος και μεταξύ τους ένα πυριτιούχο μέσο που λειτουργεί σαν αγωγός όταν η αντίστοιχη τάση εφαρμόζεται στα δύο πρώτα στρώματα. Η ευελιξία του σχεδίου αυτού επιτυγχάνει μεγαλύτερη πυκνότητα δεδομένων, μεγαλύτερες ταχύτητες, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και μικρότερη κατανάλωση. Κοινώς είναι ένα μικρό “θαύμα” που θα τραβήξει όλο τον κλάδο προς τα εμπρός και θα αλλάξει άρδην τα δεδομένα. Τα δοκιμαστικά chips της Crossbar κατασκευάστηκαν με τη λιθογραφική μέθοδο των 25 nm όμως η τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να φτάσει έως και και κάτω από τα 5 nm, κάτι που δε μπορεί να γίνει με τη δημοφιλή NAND μνήμη. Αποτέλεσμα είναι το να χωράει 1 TB δεδομένων μέσα σε ένα chip μεγέθους μόλις 200 mm2 και να επιτυγχάνει αύξηση ταχύτητας έως και 425 φορές (!) σε συγκεκριμένες περιπτώσεις μεταφοράς δεδομένων.

crossbarrram1

Επιπλέον, ένα θετικό της καινούργιας τεχνολογίας είναι το ότι μπορεί να κατασκευαστεί σε “3D stacks”, δηλαδή να τοποθετηθεί πάνω από άλλα chips και να ενσωματωθεί πολύ εύκολα σε SoCs που υπάρχουν σε πολλές φορητές συσκευές, έτσι μειώνεται ο χρόνος πρόσβασης και αυξάνεται περαιτέρω η ταχύτητα διαμεταγωγής από τη RAM στη CPU ή τη GPU και τούμπαλιν. Άξια αναφοράς είναι και η μειωμένη κατανάλωση ενέργειας ανά κελί μνήμης κατά 20 φορές περίπου αλλά και η πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της.

Μένει να δούμε πότε η Crossbar θα είναι σε θέση να κυκλοφορήσει έτοιμα προϊόντα βασισμένα στην τεχνολογία της ώστε να ενσωματωθούν σε μελλοντικές συσκευές. Το κόστος της RRAM αυτή τη στιγμή είναι σαφώς υψηλότερο από αυτό της NAND, όμως είναι απόλυτα φυσιολογικό και βέβαια αναμένεται να μειωθεί μέσα στα επόμενα χρόνια. Στην προσπάθειά της η Crossbar θα πρέπει να αντιμετωπίσει την HP και άλλους κατασκευαστές που αναπτύσσουν RRAM επί χρόνια και ήδη έχουν εκατοντάδες σχετικές πατέντες, ενώ θα έχει και τη δύσκολη επιλογή του συνεργάτη που θα αναλάβει την υλοποίηση των σχεδίων της και την κατασκευή των προϊόντων της. Ο ανταγωνισμός είναι μεγάλος, τα συμφέροντα τεράστια και η μικρή (ακόμα) εταιρεία δεν είναι σε θέση να αποκρούσει τα μεγαθήρια που θα θελήσουν να επωφεληθούν όσο το δυνατόν περισσότερο από τη δική της δουλειά.

crossbarrram2

Το σίγουρο είναι πως η RRAM ανοίγει νέους ορίζοντες για τα μέσα αποθήκευσης και οι χρήστες σύντομα θα απολαμβάνουν πολύ υψηλότερες ταχύτητες απ'ότι σήμερα. Πιθανόν να δούμε τις πρώτες υλοποιήσεις RRAM μέσα στα επόμενα 1-2 χρόνια, ασχέτως αν θα προέρχονται από την Crossbar ή κάποια άλλη εταιρεία...εν αναμονή των εξελίξεων!

Το πλήρες Δελτίο Τύπου της Crossbar μπορείτε να βρείτε εδώ.

3 Comments

  • TGM
    16 Αυγούστου 2013 at 06:26

    Αυτό που εγώ λέω είναι όχι να μην γίνεται εξέλιξη, αλλά μήπως θα ήταν καλύτερα η εξέλιξη αυτή να γίνει σε άλλους τομείς που αποδίδουν καλύτερα. Βελτίωση λοιπόν μου φαίνεται η RRAM ή όπως λέγεται και όχι πραγματικό άλμα στην τεχνολογία όπως μπορεί να είναι η ενοποίηση CPU-GPU που έρχεται και άλλα που μελετάνε.
    Αυτό που εννοώ με τον όρο bottleneck είναι οτι πλέον όσα κιλά RAM και να βάλεις, πιο γρήγορο δε θα γίνει το PC.
    Και πιο επιστημονικά, με όρους οικονομικούς, η οριακή επένδυση στον συντελεστή «RAM» θα έπρεπε να ήταν τέτοια ώστε να προσφέρει το ίδιο με τον συντελεστή «CPU» και «GPU» στο τελικό προϊόν «PC» για να βρισκόμαστε στο οικονομικά αποτελεσματικό σημείο.
    Σαν μακροπρόθεσμη επένδυση την δέχομαι, αλλά σχολιάζω πως μπορεί μια τέτοια καλή ιδέα-ανακάλυψη να μην αποδώσει οικονομικά λόγω κακού timing.

  • Mιχάλης Β.
    10 Αυγούστου 2013 at 13:52

    Mou thumizeis kati tupous tou 80 pou legan oti merika 100des KB th einai uperarketa gia kathe antropo na exei mesa osa dedomena thelei.
    H texnologia pou uparxei borei na einai arketh gia na kalupsei tis torines anages alla oxi oti den borei na ekseluxthei…
    Oute tis othones afhs xreiazomastan aparetita alla twra tis theoroume dedomenes.
    Oi Resistive RAM th dimioiurgisoun nees arxitektonikes upologistikwn systimatwn logw twn pleonektimatwn pou anaferode parapanw. Den dhmiourgithikan apla gia veltiwsoun tis uparxouses.
    Auth einai h ousia tis ekselukshs….

  • TGM
    9 Αυγούστου 2013 at 04:48

    Ωραία είναι δε λέω όλα αυτά, και μπράβο τους που κάνουν νέες εφευρέσεις.
    Ωστόσο δεν θυμάμαι τα τελευταία χρόνια ούτε ένα σύστημα (desktop ή laptop) που να είχα ή να δούλεψα και να ήταν RAM-bottleneck.
    Οι υπάρχουσα τεχνολογία RAM υπερκαλύπτει άνετα τις απαιτήσεις ακόμα και των πιο ακραίων CPU και μάλιστα με πολύ μικρό κόστος. Αν αληθεύουν και οι φήμες για DDR4, τότε δε νομίζω πως θα χρειαστεί να αναβαθμίσουμε σε «ReRAM» ή ότι άλλο για αρκετά χρόνια.