IBM совершила прорыв в технологиях фазовой памяти

18 мая 2016 г., 10:06

Сотрудники IBM Research впервые смогли записать 3 бита в одну ячейку памяти с изменение фаз (Phase-Change Memory, PCM). Рекордное достижение было продемонстрировано на парижском семинаре IEEE International Memory Workshop. Запись осуществлялась в массив из 64 тыс. ячеек PCM, причём информация в нем сохранялась даже после миллиона циклов SET/RESET и при повышенных температурах.

Эта работа открывает перспективы создания быстрых и надёжных средств хранения информации, способных справится с экспоненциальным ростом объёмов данных от мобильных устройств и Интернета Вещей (IoT).

PCM в последние несколько лет привлекла внимание как возможная технология универсальной памяти. Она отличается удачным сочетанием рабочих характеристик, в частности, не теряет, как DRAM, информацию при отключенном питании и выдерживает не менее 10 тыс. циклов записи (USB — всего 3 тыс.).

IBM рассчитывает использовать PCM в чистом виде и в сочетании в флэш-хранилищем, для которого она может выполнять функции чрезвычайно быстродействующего кэша. Применение PCM позволит запускать ОС мобильного телефона за пару секунд, многократно сократит время обработки запросов онлайновых приложений, таких как финансовые транзакции, ускорит процесс обучения машинных алгоритмов на больших массивах данных.

Многоуровневая запись (Multilevel-cell, MLC), т. е. способность размещать в одну ячейку два и более бита информации, является необходимым условием для конкурентоспособности PCM по отношению к более устоявшимся технологиям. Однако, реализацию MLC в PCM затрудняют такие явления, как внутренний шум ячеек, температурная зависимость и дрейф сопротивления.

Решить эти ученые IBM смогли, разработав две инновационные технологии. Новая система измерения состояния ячейки защищена от дрейфа, так как регистрирует физическое свойство PCM, остающееся неизменным с течением времени. Для защиты от температурных флуктуаций применена схема адаптивной модификации порогов детектирования, подстраивающаяся под температурные изменения характеристик ячейки.