NRAM: Der Speichertyp, der den DRAM ersetzen könnte

Wir haben viel darüber gesprochen RAM, seine neuen Versionen und Geschwindigkeiten sowie die Probleme der Branche damit. Derzeit entwickeln sich Prozessoren und Grafikkarten viel schneller als RAM, was zu Engpässen führt, und viele Unternehmen beginnen, insbesondere bei Exascale-Systemen, weitere Fortschritte zu erzielen. Hat DRAM die Stunden gezählt? Wird DDR5 die neueste Version sein? Wer wird es ersetzen?

AI hat ein neues Feld im Computerbereich eröffnet, einen neuen Sektor, der nach Ressourcen strebt und diese mit ungewöhnlicher Geschwindigkeit verschlingt. Die Bandbreite hat als Konzept die niedrigsten Stunden, da die Unterschiede zwischen den Komponenten zu Engpässen führen.

NRAM

Mit MCM haben die Prozessoren die volle Leistung skaliert, die GPUs haben HBM2E Als Neuheit und Erweiterung ihrer Leistung alle zwei Jahre steigern die SSDs ihre Leistung erneut und die DRAMs können nicht mithalten.

DRAM-Skalierung und -Stapelung sind möglicherweise nicht ausreichend

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Die Reaktion der Industrie auf solche Engpässe ist klar: DRAM muss auf kleinere Dimensionen skaliert werden, um die Kapazität zu erhöhen und die Geschwindigkeit zu erhöhen. Obwohl die Prognosen aus offensichtlichen Gründen immer negativ sind, war es in der Hardware-Welt immer die beste, die im Vergleich zu den anderen Komponenten die größte Leistungsverzögerung aufweist.

Sein Ende wurde mit 90 nm vorhergesagt und stattdessen gehen wir für 10 nm, aber die Kontroverse ist wieder auf dem Tisch für alle Kommentare.

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Abgesehen davon wird DDR5 jetzt eine vorübergehende Erleichterung für den nächsten Schritt sein, der den DRAM, wie wir ihn kennen, beenden könnte.

Die 3D-Stapel werden HBM einführen, wie wir bereits in gesehen haben Intel's Lakefield und es entsteht auch ein neues Konzept, das den erfahrenen DRAM in Schach hält. Was sind Ihre wirklichen Optionen, um auf dem Markt zu bleiben?

Obwohl begrenzt, kann der Markt es nicht so einfach loswerden

Módulos DDR4 de SK Hynix Fabricados con 1Z nm

DRAM ist immer am Draht und Hersteller im Auge des Hurrikans. Der Markt selbst ist sich jedoch bewusst, dass es sich zwar um den Hauptengpass handelt (wir lassen den Speicher aus offensichtlichen Gründen beiseite), aber eine Reihe von Vorteilen bietet, die andere Technologien derzeit nicht bieten können:

  • Einfacher Zugriff auf Byte-Ebene.
  • Relativ schnelle Zugriffszeiten.
  • Symmetrisches Schreiben und Lesen.
  • Unendliche Datenaufbewahrung.
  • Unendlicher Widerstand “.
  • Ausgereifte Technologie und mit geringen Kosten für das Volumen.

In der Perspektive gesehen wird das Dilemma von Herstellern und Systemen verstanden, aber was ist dann die Lösung für das Nicht-Verschwinden? Die Erhöhung der Kapazität nach Fläche . Dichtere Bitzellenkondensatoren werden benötigt, um höhere Geschwindigkeiten und Größen zu erreichen und letztendlich die Gesamtleistung zu steigern.

RAMBus behauptet, dass sich die Geschwindigkeit alle 5 oder 6 Jahre verdoppelt, was zweifellos eine unzureichende Zeit in der Branche ist und dass eine zunehmend heikle Verkabelung erforderlich ist, um die festgelegte Datenmenge fehlerfrei zu unterstützen.

Welche Technologie kann DRAM ersetzen ?: NRAM

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Anscheinend wird die Technologie, die DRAM zu einem neuen, besseren Leben verschlechtern kann, irgendwo zwischen DRAM selbst und NAND Flash als solchem ​​liegen, ähnlich wie Intel und Micron XPoint, aber auf ein neues Niveau gebracht.

Die neue Technologie scheint zu sein, dass sie enthalten wird Kohlenstoff-Nanoröhren, ( CNTs und wird NRAM nehmen, wo das N für Nanoröhren steht. Die Technologie wurde von Fidschitsu entwickelt, obwohl ihre Anwendung nicht so ist NRAM als solche, aber als NVM-Geräte.

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Die Basis der NRAMs sind die Van-der-Waals-Kräfte, bei denen die CNTs so zusammenkommen, dass sie eine zufällige Masse von Kohlenstoffröhren auf der Basis eines Elektrodenleiters bilden. Die Bindung ist daher spannungsbasiert und kann durch thermische Schwingungen unter Verwendung einer entgegengesetzten Spannung unterbrochen werden.

Dieser Effekt macht NRAM inkonsistent und die Versuche von IBM und Samsung Immer gescheitert, aber wo sie es taten, drückte Fujitsu den Schlüssel: Fügen Sie eine weitere Schicht horizontal angeordneten CNT hinzu, die die Zelle schützt, als wäre es eine Metallbarriere.

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Die Optimierungen nach diesem Schritt haben sich auf die Widerstände und die Breite der Zellen konzentriert und somit eine Schaltgeschwindigkeit von nur 5 ns erreicht, ohne von der Größe des Speichers abhängig zu sein. Es wird gesagt, dass sie in der Lage sein werden, die 16-fache Stromdichte des DRAM bei derselben Geschwindigkeit wie diese zu erhalten.

Die Geschwindigkeit wird der zweite Abschnitt sein, der verbessert werden muss. Wenn sie jedoch DDR4 und später DDR5 überschreiten würde, würden nur zwei große Unternehmen fehlen, die darauf wetten würden, den aktuellen DRAM-Markt zu brechen. Es ist wahr, dass wie bei CMOS Der Tod von DRAM wurde mehrmals vorhergesagt. Vielleicht ist dies der beste Versuch, den die Industrie unternehmen muss, um zu einem neuen Konzept zu gelangen, das kurz- und langfristig erhebliche Verbesserungen impliziert.