В UCLA создали новый тип магниторезистивной памяти

    Магниторезистивная память (MRAM) — одно из самых «горячих» направлений исследований новых типов памяти. В перспективе она может превзойти все существующие виды памяти по всем характеристикам. Ячейки MRAM сравнимы по быстродействию с SRAM — памятью, которая используется в кэше процессора, по плотности ячеек — с DRAM. Память MRAM энергонезависима и она гораздо экономичнее и долговечнее флэш-памяти.

    Информация в ячейках MRAM хранится в двух ферромагнитных слоях, разделённых тонким слоем диэлектрика. Один из слоёв — постоянный магнит, направление магнитного поля второго слоя может меняться. Для изменения магнитного поля через ячейку пропускают ток. От взаимной ориентации полей в этих слоях зависит электрическое сопротивление ячейки (эффект туннельного магнитосопротивления). Измеряя это сопротивление, можно считать хранящийся в ячейке бит. На сегодня самый совершенный способ записи использует эффект переноса спинового момента (spin-transfer torque) — «поляризованные» электроны, проходя через слой ферромагнетика, помогают вращать магнитное поле в определённом направлении, в результате чего требуется гораздо меньший ток, и ячейки могут быть меньшего размера.

    Исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) нашли способ переключать магнитное поле с помощью электрического напряжения, а не тока, благодаря чему можно получить выигрыш в энергопотреблении от 10 до 1000 раз, соответственно уменьшить нагрев ячеек в процессе записи и увеличить плотность их размещения на кристалле в 5 раз. Они называют этот вид памяти MeRAM (magnetoelectric random access memory)

    Технология изготовления нового типа памяти очень близка к той, что используется для памяти с переносом спинового момента (STT-RAM). Так как первые опытные партии STT-RAM уже в производстве, возможно, что и MeRAM мы дождёмся довольно скоро.

    Массовое использование магниторезистивной памяти может открыть совершенно новые возможности. В отличие от динамической памяти она энергонезависима и требует гораздо меньше электричества для записи, чем флэш-память. На её основе можно создавать сверхминиатюрные и почти не потребляющие электричества устройства, или обычные компьютеры, всегда готовые к работе, с практически нулевым временем загрузки.

    Поделиться публикацией

    Комментарии 35

      +14
      Все идет к тому, чтобы объединить жесткий диск, оперативку и кэш в один чип
        0
        Это если цена будет подходящая. Сейчас 1ТБ ОЗУ стоит весьма недешево, да и 128 гораздо дороже, чем такой-же объем ssd. Хранить что-то на таком дорогом носителе очень невыгодно, скорее будет использоваться как сейчас ssd на десктопе — под систему.
          –2
          да и хранить то безопасно не получится, не у всех упсы есть.
            0
            Нет, ну магнитнорезистивная память вроде как энергонезависимая, да и встроить упс в БП не такая уж и большая проблема, если будет очень нужно.
            +5
            Причём MRAM будет гораздо лучше SSD с флэш-памятью — она не деградирует при записи. И в теории лучше, чем НЖМД, потому что без механики и поэтому более надёжна. На деле видно будет, скорее бы выпустили.
            +1
            Фантастикой было бы энергонезависимая оперативная память по объему сравнимая с жестким диском. Никаких винчестеров, никакой загрузки — оперативки так много что в ней хранится абсолютно все. И при выключении не стирается. Даже последствия сложно представить, а ведь теоретически это возможно…
              0
              не взлетит, потому как мантра «бутнуть быстрее, чем разбираться» священна.
            +9
            Интересно, что подобные новости о «чудо памяти» идут с конца 90-х. А ничего коммерчески значимого кроме старого FLASH и EEPROM так и нет.
              +3
              Память на фазовых переходах (PRAM) вполне себе коммерчески выпускается (www.micron.com/products/phase-change-memory). Тоже энергонезависимая, превосходит Flash по ресурсу на порядок.
                +5
                Да, но стоит много, плотность маленькая. Ресурс тоже не большой. А маркетинга в своё время было — «будет стоять в каждом компьютере» и обещали стоимость на уровне FLASH.
                Короче, чуда не произошло
                +3
                Помню статью в компьютерре на тему ферромагнитной памяти, SSD тогда еще даже и в планах не стоял :)

                Но похоже развитие твердотельных накопителей наконец подтолкнуло исследования по этому направлению.
                0
                Увы, давно уже её развивают. А воз и ныне там…

                Возможно, её и используют где-то, но точно не в бытовых ПК.
                  +2
                  Как сказал один мой препод по схемотехнике:

                  «Уже полностью разработан ТП по производству такого вида памяти. Себестоимость — минимальна, плотность памяти — максимальна. Однако никто в ближайшем времени не собирается запускать линию, т.к. появление этого типа памяти обрушит весь рынок FLASH технологий. Да и когда появиться это чудо на рынке, то всё равно будет стоить на порядок выше своей себестоимости — кто же упустит возможность заработать в 10 и более раз больше? Люди всегда готовы переплачивать за новые возможности»
                    +9
                    Я не думаю что это правда. Если бы было все так просто, то уже появился бы какой нибудь старт-ап (если уже не) и начал бы продавать продукты. Потому что очень много талантливых инженеров и голодных инвесторов, которым начихать на компании правящие балом.
                      +4
                      Сдается мне, что если бы можно было клепать такую память, грубо говоря, «в гараже», то таких стартапов было бы уже много. Проблема, я думаю, в том, что стоимость/аренда необходимых производственных мощностей для этого дела зашкаливает.
                      Это примерно тоже самое, что на коленке начать выпускать дешево и массово процессоры. Т.е. наладить серийный выпуск по силам только крупным конторам (которым, как написано выше, это невыгодно).
                      Если кто в теме — прокомментируйте плиз, возможно я и ошибаюсь.
                        0
                        Так никто про гараж и не говорит.
                        Я к тому, что если есть идейный лидер и пара тройка серьезных помошников, то всегда можно найти и убедить интвестора.
                        Разумеется, что старт ап в области hardware это намного затратнее чем software старт ап, одни только CAD лицензии скольких денег стоят. Да и для того, чтобы получить первые образцы не обязательно строить свои заводы, контрактных компаний полным полно.
                          +2
                          Тут еще видится мне проблема в получении/покупке лицензий на производство тех же MeRAM и использование сопутствующих технологий. Наверняка там все запатентовано по самое это самое :(
                            0
                            Не обязательно что-то копировать, можно разработать свое.
                            Вы знаете, (это мой самый любимый пример), транзистор был запатентован в 1920х годах, за первое воплощение транзистора, Шокли и ко. получили Нобелевскую премию в 1950х, широкое распространение MOS транзисторы получили только в 90х. И не потому, что было запатентовано по самое не балуй, а потому, что технологии не позволяли. Так и тут, я думаю, что если было бы можно что-то сделать, уже бы сделали.
                          0
                          Зато для какой-нибудь другой крупной компании, которая раньше не занималась памятью и т.д. — представляете какой был бы шанс ворваться в рынок?
                          +2
                          А зря не думаете, именно так и делают: www.ixbt.com/news/hard/index.shtml?16/15/46
                          Мемристоры, ещё один тип памяти, уже довели до уровня производства, но решили попридержать на год, потому что «партнер, Hynix, является крупным производителем флэш-памяти, и мемристоры подорвут его бизнес».
                            +2
                            С другой стороны этим самым старт-ап'ом могла бы стать одна из компаний правящих балом, которой тоже начихать на конкурентов
                            +2
                            А в итоге произойдет то же, что и со сверхъобъемными компакт дисками. Еще *дцать лет назад демонстрировали прототипы по 50, 300 гигабайт, ходили разговоры о голографических носителях. В итоге все перешли в онлайн и болванки стали никому не нужны. Хотя в свое время за болванку в 300 гигов я бы вполне себе заплатил.
                              +2
                              Когда (я пишу именно «когда», а не «если) начнутся наступления на интернет в части свободы хранения информации, вы и за пачку старых CD-R матриц хорошо заплатите.
                                0
                                Не исключено. Только скорее уж вспоминается беготня с хардами.
                            +3
                            Наша песня хороша, начинай сначала, я уже лет 10 слышу про магниторезистивную память, а воз и ныне там. Никто ничего не показал. Теория хорошо, но практика как-то ближе к сердцу.
                              0
                              Samsung уже даже в некоторые модели своих телефонов вместо флеша ставит ;-)
                                0
                                А в какие, кстати, неизвестно? И они целиком флеш заменяют — ведь у чипов пока объём маленький (вроде до 128 Мбайт) и потребление большое при записи?
                                  0
                                  Сейчас гуглю — не нахожу, странно.
                                    0
                                    Тоже в голове крутилось, что кто-то уже выпускать начал. Вроде нашёл, что пока используется как кэш в хранилищах на флеш-памяти и в RAID-контроллерах.

                                    И ещё я перепутал — 128 мегабайтные модули делает Micron, но они не MRAM, а PCM (фазово-переходная память), там тот же принцип, что и у CD-RW, только нагрев электрический, а не лазером.
                                    А у MRAM, которые выпускает Everspin, ёмкость пока 8 мегабайт.
                                      0
                                      * И в PCM измеряется сопротивление, а не отражение материала, как в компакт-дисках.
                                      0
                                      Кстати говоря, как-то прозевал: в середине августа уже выпустили полноценный, насколько понимаю, накопитель в виде карты формата M.2 («AUP M001», http://www.auperatech.com/our-products/).

                                      Объём пока 32 мегабайта, обещают увеличить (https://docviewer.yandex.ru/?url=http://www.everspin.com/file/743/download).
                                    0
                                    Если не ошибаюсь, компания digilent, выпускающая демоборды для плисов и контроллеров, тоже применяет новый тип памяти заместо флеш. Вот только, я точно не помню, какой именно там тип; они просто пишут о «non volatile phase change memory from Micron».
                                  +4
                                  Главное преимущество этой памяти перед флэш — теоретически неограниченное число перезаписей. На SSD будут смотреть как на говно.
                                    0
                                    Для потребителя, а не маркетолога!
                                      +1
                                      Что мешает делать SSD на новом типе памяти?

                                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                    Самое читаемое