Универсальная память - Universal memory

Универсальная память относится к компьютерное хранилище данных устройство, сочетающее в себе рентабельность DRAM, скорость SRAM, энергонезависимость флэш-память наряду с бесконечной прочностью. Такое устройство, если его когда-либо станет возможно разработать, окажет далеко идущее влияние на компьютерный рынок. Немного[1] сомневаюсь, что такой тип памяти когда-либо будет возможен.

Компьютеры поскольку большая часть их недавней истории зависела от нескольких различных технологий хранения данных одновременно как часть своей работы. Каждый работает на уровне иерархии памяти, где другой не подходит. А персональный компьютер может включать несколько мегабайты быстро, но летучий и дорого SRAM как Кэш процессора, несколько гигабайты медленнее DRAM для программной памяти, и 128 ГБ - 8 ТБ медленной, но энергонезависимый флэш-память или 1-10 терабайты "вращающихся тарелок" привод жесткого диска для длительного хранения. Например, университет рекомендовал[2] студенты, поступающие в 2015–2016 гг. с ПК с:

- ЦП с кеш-памятью L2 4 × 256 КБ и кеш-памятью L3 6 МБ
- 16 ГБ DRAM
- 256 ГБ твердотельный накопитель, и
- жесткий диск емкостью 1 ТБ

Исследователи стремятся заменить эти разные типы памяти одним единственным типом, чтобы снизить стоимость и повысить производительность. Чтобы технология памяти считалась универсальной, она должна обладать лучшими характеристиками нескольких технологий памяти. Потребуется:

- работают очень быстро - как кеш SRAM
- поддержка практически неограниченного количества циклов чтения / записи - например, SRAM и DRAM
- хранить данные неограниченное время без использования энергии - например, флэш-памяти и жестких дисков, а также
- быть достаточно большим для обычных операционных систем и прикладных программ, но при этом доступным - как жесткие диски.

Последний критерий, вероятно, будет удовлетворен в последнюю очередь, поскольку экономия на масштабе производства снижает затраты. Многие типы технологий памяти были исследованы с целью создания практической универсальной памяти. К ним относятся:

  • низковольтная, энергонезависимая, полупроводниковая память (продемонстрирована) [3][4]
  • магниторезистивная оперативная память (MRAM ) (в разработке и производстве)
  • пузырь памяти (1970-1980, устарело)
  • память о беговой дорожке (в настоящее время экспериментальный)[5]
  • сегнетоэлектрическая оперативная память (FRAM ) (в разработке и производстве)
  • память с фазовым переходом (PCM )
  • программируемая ячейка металлизации (ЧВК )
  • резистивная оперативная память (RRAM )
  • нано-RAM
  • мемристор -основная память[6]

Поскольку каждая память имеет свои ограничения, ни одна из них еще не достигла целей универсальной памяти.

Рекомендации

  1. ^ Меллор, Крис (20 декабря 2019 г.). «WD: память класса хранения не заменит DRAM или NAND». Блоки и файлы.
  2. ^ «Портал ИТ-услуг UCSD - Информационные технологии». ucsdservicedesk.service-now.com.
  3. ^ «Открытие« Святого Грааля »с изобретением универсальной компьютерной памяти». www.lancaster.ac.uk.
  4. ^ Тизно, Офог; Маршалл, Эндрю Р. Дж .; Фернандес-Дельгадо, Наталья; Эррера, Мириам; Молина, Серджио I .; Хейн, Манус (20 июня 2019 г.). «Работа при комнатной температуре низковольтных, энергонезависимых, полупроводниковых ячеек памяти». Научные отчеты. 9 (1): 8950. Bibcode:2019НатСР ... 9.8950Т. Дои:10.1038 / s41598-019-45370-1. ЧВК  6586817. PMID  31222059.
  5. ^ Миттал, Спарш (2016). «Обзор методов проектирования компонентов процессора с использованием памяти доменной стенки». ACM Journal о новых технологиях в вычислительных системах. 13 (2): 1–25. Дои:10.1145/2994550.
  6. ^ Финк, Мартин. «Программа HP Discover 2014 Barcelona см. 12:11». YouTube. Hewlett Packard. Получено 4 декабря 2014.