Pamięć NRAM roadmap
4

NRAM zastąpi pamięć DRAM? Nanorurki węglowe mają ogromny potencjał

W ostatnim czasie mamy sporo doniesień na temat różnych technologii, które w przyszłości mają potencjał do zmiany statusu quo na rynku pamięci. Wystarczy wspomnieć chociażby skomercjalizowane już pamięci 3D Xpoint od Intela, czy projekty pokroju MRAM lub Toshiba XL-NAND. Na tym jednak nie koniec.

Najnowsza propozycja wychodzi od firmy Nantero, którą można porównać do Arm’a na rynku pamięci. Nantero nie wprowadza komercyjnie na rynek swoich produktów, które projektuje. To pozostawia swoim klientom, którzy kupują od firmy tylko cały „know-how”. W praktyce sprowadza się to do sprzedaży licencji na wykorzystanie danej technologii, a już sposób jej implementacji i wykorzystania należy od licencjobiorcy. Podczas konferencji Hot Chips 2018 odbyła się prezentacja jednego z projektów tej spółki, a mianowicie pamięci NRAM – Nanotube RAM.

NRAM ma papiery aby zastąpić DRAM

Pamięć NRAM lub inaczej CNT (Carbon NanoTube) wykorzystuje do przechowywania danych, jak sama nazwa wskazuje, nanorurki węglowe. Są one umieszczone pomiędzy dwiema elektrodami i w zależności od swojego stanu, albo są połączone i przewodzą ładunek (1), albo nie (0). Ich stan utrzymywany jest dzięki oddziaływaniom van der Waalsa, a to oznacza, że raz połączone pozostają w takim stanie praktycznie na zawsze. Oczywiście do czasu aż do elektrody ponownie zostanie przyłożony ładunek elektrostatyczny.

Taka konstrukcja komórki pamięci zapewnia jej ogromną trwałość, którą Nantero szacuje na około 10 000 lat w temperaturze pokojowej. Co więcej firma utrzymuje, że dane pozostaną nienaruszone nawet przez 300 lat w temperaturze dochodzącej do 300 stopni Celsjusza. To nie wszystko, nanorurki mogą zmieniać swój stan praktycznie dowolną liczbę razy. Te pamięci się nie zużywają jak np. pamięci NAND, które degradują się po każdej operacji zapisu. Nantero testowało zachowanie pamięci nawet po 4 miliardach cykli zapisu i kasowania danych i ich parametry pozostały niezmienione.

Pamięci NRAM nanotube RAM

Jakby tego było mało, to zmiana stanu pamięci i czas dostępu do danych są na poziomie pamięci DRAM. Opóźnienia są znacznie mniejsze niż przy pamięciach 3D Xpoint, nie wspominając nawet o NAND. NRAM jest reklamowany jako rozwiązanie, które łączy zalety DRAM i NAND, a jest przy tym tańsze niż ten pierwszy typ pamięci. Warto przy tym też zaznaczyć, że jest to pamięć nieulotna. Nawet gdy wystąpi nagły brak zasilania, dane nie zostaną utracone. Dla zwykłego użytkownika nie ma to znaczenia, ale w centrach danych, gdzie wykonuje się ogromne ilości operacji w pamięci RAM, jest to ogromna zaleta w przypadku jakiekolwiek awarii zasilania.

Klasa pamięci NRAM

Czekamy na komercjalizację

W prezentacji przedstawicieli Nantero wszystko wygląda bardzo pięknie. Obecnie firma testuje takie kości produkowane w wymiarze 28 nm i oferujące pojemność 4 Gb (512 MB) dla jednej warstwy, których maksymalnie może być 4. To jednak dopiero początek, pamięci NRAM mają skalować się nawet do wymiaru 7 nm i 8 warstw, co w przyszłości powinno pozwolić znacznie zwiększyć gęstość zapisu danych. Czy na tyle aby taka pamięć zastąpiła NAND? Na to pytanie trudno w tej chwili odpowiedzieć.

Pamięć NRAM roadmap

Nantero skłania się na ten moment bardziej w stronę użycia swoich pamięci w modułach DDR4 i w przyszłości DDR5. Zanim jednak do tego dojdzie, minie zapewne sporo czasu. Podobno w tej chwili licencję na tego typu pamięć wykupiło Fujitsu i nie jest wykluczone, że pokaże produkty bazujące na tej technologii już w przyszłym roku. Bardzo by się to przydało patrząc na ceny pamięci DRAM. Na slajdach wygląda to aż zbyt pięknie aby było prawdziwe.

źródło: AnandTech