Vandaag heeft IBM Research tijdens de IEEE International Memory Workshop in Parijs aangekondigd dat zijn wetenschappers een doorbraak hebben bereikt in het Phase-Change Memory (PCM). Deze relatief nieuwe geheugentechnologie (in de zin van hoe deze wordt gebruikt) is veelbelovend. Dit was echter de eerste keer dat wetenschappers in staat waren om 3 bits aan gegevens per cel betrouwbaar op te slaan met behulp van PCM. Deze geheugendoorbraak zou in potentie snelle en gemakkelijke opslag kunnen bieden die vooral gunstig zou zijn voor mobiel en het internet der dingen (IoT).
De afgelopen jaren zijn er diverse ontwikkelingen en toekomstige ontwikkelingen aangekondigd rondom next-gen technologieën zoals Xpoint . Phase-change memory (PCM) is niet bepaald een nieuwe technologie (deze bestaat al sinds de jaren 1960), maar de mogelijkheid om het effectief te gebruiken heeft de laatste jaren veel aandacht getrokken. PCM biedt diverse voordelen dankzij de combinatie van lees-/schrijfsnelheid, duurzaamheid, niet-vluchtigheid en dichtheid. PCM verliest geen gegevens wanneer het apparaat is uitgeschakeld en kan minstens 10 miljoen schrijfcycli doorstaan, wat een voordeel is ten opzichte van DRAM en bestaande flashgeheugens. Toepassingen voor PCM zijn onder andere een extreem snelle hybride opslaglaag, een snelle cache die bijvoorbeeld het volledige besturingssysteem van een mobiel apparaat kan bevatten voor snel opstarten, en het opslaan van complete databases op PCM-opslag voor ultrasnelle queryverwerking in tijdskritieke online applicaties.
PCM heeft twee stabiele toestanden, amorf en kristallijn. Deze toestanden gebruiken lage (amorfe) en hoge (kristallijne) elektrische stroom om gegevens te schrijven en lage spanning om de gegevens terug te lezen, zoals een herschrijfbare Blu-Ray-schijf. Wetenschappers hebben in het verleden in PCM 1 bit per cel kunnen opslaan. Nu presenteren IBM Research Scientists met succes het opslaan van 3 bits per cel in een 64k-cell array bij verhoogde temperaturen en na 1 miljoen uithoudingscycli. Om deze multi-bit opslag te bereiken, ontwikkelden IBM-wetenschappers twee innovatieve ontsluitende technologieën: een reeks drift-immuun celstatusstatistieken en drift-tolerante coderings- en detectieschema's.
Van IBM:
[D] e nieuwe celtoestandstatistieken meten een fysieke eigenschap van de PCM-cel die in de loop van de tijd stabiel blijft en dus ongevoelig is voor drift, wat de stabiliteit van de elektrische geleidbaarheid van de cel in de loop van de tijd beïnvloedt. Om extra robuustheid van de opgeslagen gegevens in een cel te bieden ten opzichte van schommelingen in de omgevingstemperatuur, wordt een nieuw coderings- en detectieschema gebruikt. Dit schema wijzigt adaptief de niveaudrempels die worden gebruikt om de opgeslagen gegevens van de cel te detecteren, zodat ze variaties als gevolg van temperatuurverandering volgen. Als gevolg hiervan kan de celstatus betrouwbaar worden gelezen gedurende lange tijdsperioden nadat het geheugen is geprogrammeerd, waardoor niet-vluchtigheid wordt geboden.
PCM dat op de bovenstaande manier wordt gebruikt, is nog een andere geheugeninnovatie die de potentie heeft om de vooruitstrevende industrie dramatisch te beïnvloeden. Maar men moet er rekening mee houden dat dit een demonstratie is onder laboratoriumomstandigheden en nog niet klaar is voor commerciële productie.
Amazon