오늘 파리에서 열린 IEEE International Memory Workshop에서 IBM Research는 과학자들이 상변화 메모리(PCM)에서 돌파구를 마련했다고 발표했습니다. 이 상대적으로 새로운 메모리 기술(사용 방법의 의미에서)은 많은 가능성을 가지고 있습니다. 그러나 과학자들이 PCM을 사용하여 셀당 3비트의 데이터를 안정적으로 저장할 수 있었던 것은 이번이 처음입니다. 이 메모리 혁신은 잠재적으로 모바일 및 사물 인터넷(IoT)에 특히 유익한 빠르고 쉬운 스토리지를 제공할 수 있습니다.
최근 몇 년 동안 Xpoint 와 같은 차세대 기술 분야에서 여러 발전과 향후 발전 계획이 발표되었습니다 . 상변화 메모리(PCM)는 완전히 새로운 기술은 아니지만(1960년대까지 거슬러 올라갈 수 있음), 최근 몇 년 동안 이를 효과적으로 활용하는 방식이 주목받고 있습니다. PCM은 읽기/쓰기 속도, 내구성, 비휘발성, 고밀도 등의 장점을 가지고 있습니다. 전원이 꺼져도 데이터가 손실되지 않으며, 최소 10천만 회의 쓰기 주기를 견딜 수 있어 DRAM이나 기존 플래시 메모리보다 우위에 있습니다. PCM의 활용 사례로는 초고속 하이브리드 스토리지 계층, 모바일 기기의 전체 운영체제를 저장하여 빠른 부팅을 지원하는 고속 캐시, 시간 제약이 있는 온라인 애플리케이션의 초고속 쿼리 처리를 위해 전체 데이터베이스를 PCM 스토리지에 저장하는 것 등이 있습니다.
PCM에는 비정질과 결정의 두 가지 안정 상태가 있습니다. 이러한 상태는 재기록 가능한 Blu-Ray 디스크처럼 낮은(비정질) 전류와 높은(결정질) 전류를 사용하여 데이터를 쓰고 낮은 전압을 사용하여 데이터를 다시 읽습니다. 과거에 과학자들은 PCM에 셀당 1비트를 저장할 수 있었습니다. 이제 IBM Research Scientists는 높은 온도에서 3만 내구성 주기 후에 64k 셀 어레이에 셀당 1비트를 성공적으로 저장하는 것을 발표하고 있습니다. 이 멀티비트 스토리지를 달성하기 위해 IBM 과학자들은 드리프트 면역 셀 상태 메트릭 세트와 드리프트 허용 코딩 및 감지 체계라는 두 가지 혁신적인 지원 기술을 개발했습니다.
IBM에서:
새로운 셀 상태 메트릭은 시간이 지남에 따라 안정적으로 유지되는 PCM 셀의 물리적 속성을 측정하므로 시간이 지남에 따라 셀의 전기 전도도 안정성에 영향을 미치는 드리프트에 둔감합니다. 주변 온도 변동에 대해 셀에 저장된 데이터의 추가 견고성을 제공하기 위해 새로운 코딩 및 감지 체계가 사용됩니다. 이 체계는 온도 변화로 인한 변화를 따르도록 셀의 저장된 데이터를 감지하는 데 사용되는 레벨 임계값을 적응적으로 수정합니다. 결과적으로 메모리가 프로그래밍된 후 장기간에 걸쳐 셀 상태를 안정적으로 읽을 수 있으므로 비휘발성을 제공합니다.
위의 방식으로 사용되는 PCM은 앞으로 나아가는 산업에 극적인 영향을 미칠 수 있는 또 다른 메모리 혁신입니다. 그러나 이것은 실험실 조건에서의 시연이며 아직 상업적 생산이 준비되지 않았다는 점을 명심해야 합니다.
아마존