IBM Research gab heute auf dem IEEE International Memory Workshop in Paris bekannt, dass seinen Wissenschaftlern ein Durchbruch im Bereich Phasenwechselspeicher (PCM) gelungen ist. Diese relativ neue Speichertechnologie (im Sinne ihrer Verwendung) ist vielversprechend. Dies war jedoch das erste Mal, dass Wissenschaftler mithilfe von PCM zuverlässig drei Datenbits pro Zelle speichern konnten. Dieser Speicherdurchbruch könnte möglicherweise eine schnelle und einfache Speicherung ermöglichen, die besonders für Mobilgeräte und das Internet der Dinge (IoT) von Vorteil wäre.
IBM Research gab heute auf dem IEEE International Memory Workshop in Paris bekannt, dass seinen Wissenschaftlern ein Durchbruch im Bereich Phasenwechselspeicher (PCM) gelungen ist. Diese relativ neue Speichertechnologie (im Sinne ihrer Verwendung) ist vielversprechend. Dies war jedoch das erste Mal, dass Wissenschaftler mithilfe von PCM zuverlässig drei Datenbits pro Zelle speichern konnten. Dieser Speicherdurchbruch könnte möglicherweise eine schnelle und einfache Speicherung ermöglichen, die besonders für Mobilgeräte und das Internet der Dinge (IoT) von Vorteil wäre.
In den letzten Jahren wurden mehrere Fortschritte und zukünftige Fortschritte rund um Technologien der nächsten Generation angekündigt, z Xpunkt. Phasenwechselspeicher sind nicht gerade eine neue Technologie (sie lassen sich bis in die 1960er Jahre zurückverfolgen), aber die Fähigkeit, sie effektiv zu nutzen, hat in den letzten Jahren für Aufsehen gesorgt. PCM bietet aufgrund seiner Kombination aus Lese-/Schreibgeschwindigkeit, Ausdauer, Nichtflüchtigkeit und Dichte mehrere Vorteile. PCM verliert beim Ausschalten keine Daten und kann mindestens 10 Millionen Schreibzyklen aushalten, was ihm einen Vorteil gegenüber DRAM und vorhandenem Flash verschafft. Die Anwendungsfälle für PCM könnten eine extrem schnelle Schicht von Hybridspeicher sein, ein schneller Cache, der beispielsweise das gesamte Betriebssystem eines Mobilgeräts für schnelles Booten aufnehmen kann, und die Platzierung ganzer Datenbanken auf PCM-Speicher für eine ultraschnelle Abfrageverarbeitung für zeitkritische Online-Anwendungen.
PCM hat zwei stabile Zustände, amorph und kristallin. Diese Zustände verwenden niedrigen (amorphen) und hohen (kristallinen) elektrischen Strom zum Schreiben von Daten und niedrige Spannung zum Zurücklesen der Daten, wie bei einer wiederbeschreibbaren Blu-Ray-Disk. In der Vergangenheit konnten Wissenschaftler 1 Bit pro Zelle im PCM speichern. Jetzt präsentieren IBM-Forschungswissenschaftler die erfolgreiche Speicherung von 3 Bit pro Zelle in einem 64-k-Zellen-Array bei erhöhten Temperaturen und nach 1 Million Dauerzyklen. Um diese Multi-Bit-Speicherung zu erreichen, haben IBM-Wissenschaftler zwei innovative Technologien entwickelt: eine Reihe von driftimmunen Zellzustandsmetriken und drifttolerante Codierungs- und Erkennungsschemata.
Von IBM:
[D]ie neuen Zellzustandsmetriken messen eine physikalische Eigenschaft der PCM-Zelle, die über die Zeit stabil bleibt und daher unempfindlich gegenüber Drift ist, die sich auf die Stabilität der elektrischen Leitfähigkeit der Zelle im Laufe der Zeit auswirkt. Um eine zusätzliche Robustheit der in einer Zelle gespeicherten Daten gegenüber Umgebungstemperaturschwankungen zu gewährleisten, wird ein neuartiges Codierungs- und Erkennungsschema eingesetzt. Dieses Schema modifiziert adaptiv die Pegelschwellen, die zur Erkennung der gespeicherten Daten der Zelle verwendet werden, sodass sie Schwankungen aufgrund von Temperaturänderungen folgen. Dadurch kann der Zellzustand über lange Zeiträume nach der Programmierung des Speichers zuverlässig gelesen werden und bietet somit Nichtflüchtigkeit.
PCM, das auf die oben beschriebene Art und Weise eingesetzt wird, ist eine weitere Speicherinnovation, die das Potenzial hat, die Entwicklung der Branche dramatisch zu beeinflussen. Allerdings sollte man bedenken, dass es sich hierbei um eine Demonstration unter Laborbedingungen handelt und noch nicht für die kommerzielle Produktion bereit ist.
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