Znajdź zawartość

Naukowcy z North Carolina State University opracowali nowe urządzenie, które może znacząco zmienić rynek pamięci komputerowych, a właścicielom olbrzymich farm serwerowych pozwoli na spore obniżenie rachunków za energię elektryczną. Uczeni stworzyli hybrydowe urządzenie, które może działać jak pamięć ulotna oraz nieulotna i być wykorzystywana w roli głównej pamięci komputera. Obecnie wykorzystywane pamięci komputerowe możemy podzielić na szybko działające układy ulotne (DRAM) oraz na powolne nieulotne (flash). Wynaleźliśmy urządzenie, które może zrewolucjonizować pamięć komputerową. Nazywamy je podwójnym tranzystorem polowym. Istniejące pamięci nieulotne korzystają z pojedynczej bramki, która przechowuje ładunek elektryczny. Wykorzystanie podwójnej bramki pozwala na jednoczesne przechowywanie ładunku dla wolniejszej pamięci nieulotnej, jak i dla szybszej - ulotnej - mówi profesor Paul Franzon, współautor nowych pamięci. Podwójny tranzystor polowy ma liczne zalety. Pozwoli on np. na błyskawiczne uruchamianie komputera, gdyż wyeliminujemy konieczność odwoływania się do dysku twardego podczas startu. Wszelkie dane potrzebne do uruchomienia systemu będą przechowywane w pamięci nieulotnej. Pozwoli to również na zaoszczędzenie olbrzymich ilości energii, a zatem na obniżenie kosztów działalności, właścicielom farm serwerowych. Farmy takie pochłaniają olbrzymie ilości energii m.in. dlatego, że nawet podczas swojej niewielkiej aktywności, muszą ją bez przerwy dostarczać do układów pamięci. Podwójny FET rozwiązuje ten problem. Dane mogą być przechowywane w części nieulotnej, skąd błyskawicznie można będzie je przesłać do szybko działającej części ulotnej pamięci. Takie rozwiązanie pozwoli na wyłączanie zasilania układów pamięci w czasie, gdy farma nie jest zbyt obciążona, bez spadku wydajności całego systemu. Szczegółowe informacje nt. nowych układów pamięci zostaną opublikowane 10 lutego.

Zespół naukowców z Francji, Niemiec i USA opracował nowy sposób na nieulotne przechowywanie danych. Metodę nazwali magnetyczną pamięcią wirową kontrolowaną częstotliwością. Uczeni użyli nanokropek wykorzystujących właściwości wirów magnetycznych i ich zdolności do przechowywania danych binarnych. Dane można kontrolować za pomocą prostej zmiany częstotliwości wirów. Co prawda już wcześniej próbowano używać magnetycznych nanoobiektów do przechowywania informacji, jednak nikt nie opracował metody zmiany kierunku magnetyzacji w pojedynczym nanoobiekcie. Teraz udało się to osiągnąć dzięki połączeniu impulsów mikrofalowych ze statycznym polem magnetycznym. Zespół naukowców skojarzył wiry o różnych częstotliwościach (dużej i małej) z - odpowiednio - pozytywną i negatywną polaryzacją. Przy pozytywnej polaryzacji, rdzeń wiru jest ułożony równolegle do pola magnetycznego. Przy negatywnej - jest przeciwrównoległy. Za pomocą niezwykle czułego rezonansowego mikroskopu sił magnetycznych (MRFM) specjaliści byli w stanie kontrolować polaryzację poszczególnych nanokropek. Stworzony przez nich prototypowy układ pamięci składa się z macierzy nanokropek oraz elektromagnesu generującego stałe pole magnetyczne prostopadłe do macierzy. Za pomocą końcówki MRFM można badać i kontrolować stan poszczególnych nanokropek. Do jego odczytania należy użyć mikrofalowego pola magnetycznego na tyle słabego, by nie zmieniło polaryzacji nanokropek. Zwiększając jego moc można zmieniać polaryzację, a zatem odczytywać dane. Badacze przeprowadzili setki prób zapisu i wszystkie przebiegły bezbłędnie oraz nie miały wpływu na stan sąsiadujących nanokropek. Eksperci chcą teraz udoskonalić swój wynalazek m.in. poprzez wyeliminowanie konieczności używania MRFM, który zawiera ruchome części. Planują zastąpić go lokalnymi czujnikami odczytującymi stan nanokropek. Myślą też o układaniu nanokropek jedna na drugiej i stworzeniu w ten sposób układów składających się z wielu rejestrów. Wstępne badania pokazują, że nowa pamięć może działać znacznie szybciej i oferować większą pojemność niż obecnie wykorzystywane nieulotne układy RAM.

Były wiceprezes ds. badawczych w Seagate Technology, profesor Mark Kryder z Carnegie Mellon Univeristy, założyciel Data Storage System Center oraz jego student Chang Soo Kim przeprowadzili studium nt. przyszłości technologii przechowywania danych. W jego ramach przebadali 13 nieulotnych technologii przechowywania informacji, które są postrzegane jako możliwi następcy dysków twardych (HDD). Obaj specjaliści przeanalizowali rynkowe szanse badanych technologii, prawdopodobieństwo z jakim mogą zastąpić HDD oraz przyszłą cenę terabajta pojemności do roku 2020. Najważniejszą konkluzją ich prac jest stwierdzenie, iż jest bardzo mało prawdopodobne, by jakiekolwiek urządzenia wykorzystujące pamięci nieulotne były w stanie w najbliższym dziesięcioleciu konkurować cenowo z HDD. Zdaniem naukowców "mapa drogowa" rozwoju technologii litograficznych (ITRS - International Technology Roadmap for Semiconductors) pokazuje, że w przyszłej dekadzie nie rozwiną się one na tyle, by zapewnić odpowiednio wysoką gęstość zapisu, co pozwoliłoby na obniżenie ceny technologii alternatywnych tak, by stały się one tańsze od HDD. Największe szanse na konkurowanie z obecnymi dyskami mają technologię pozwalające na zapisanie wielu bitów w pojedynczej komórce oraz takie, które korzystają z pamięci zmiennofazowych (PCRAM) i STT-RAM. W podsumowaniu swojej analizy, naukowcy stwierdzają: Przyjmując, że technologia HDD będzie rozwijała się w takim tempie, jak w przeszłości, w roku 2020 dwutalerzowy 2,5-calowy dysk twardy będzie w stanie przechowywać ponad 40 terabajtów danych, a jego cena wyniesie około 40 dolarów. Na długo przed rokiem 2020 technologia pamięci flash osiągnie granicę, poza którą nie będzie można jej skalować. Istnieje obecnie duże zainteresowanie technologiami pamięci nieulotnych, które zastąpią flash i w przyszłości być może i HDD. W dokumencie tym porównaliśmy trzynaście z nich. Uznając za najważniejszy czynnik gęstość zapisu oraz biorąc pod uwagę wydajność, najbardziej obiecujące wydają się technologie typu racetrack. Jednak zależą one od synchronicznego przemieszczania ścian domen w rejestrach, co już w przeszłości okazało się niepraktyczne i nadal jest dalekie od wdrożenia. Tym bardziej, że nad technologią tą nie pracuje odpowiednia liczba badaczy, którzy mogliby rozwiązać trapiące ją problemy. Obiecująco duże gęstości zapisu można uzyskać w pamięciach korzystających z próbników, tym bardziej, że produkcja ich głowic nie jest mocno ograniczana przez rozwój technologii litograficznych. Z drugiej jednak strony, ich wydajność jest niższa niż wydajność innych technologii i, podobnie jak w pamięciach racetrack, są one dalekie od praktycznego zastosowania. Również nad nimi pracuje mało specjalistów. Pamięci holograficzne mogą potencjalnie mieć wysoką gęstość przy niskich kosztach, jednak jak dotąd sprawdzają się tylko w zastosowaniach polegających na jednorazowym zapisie nośnika, a to zupełnie inny rynek. Układy MRAM i FRAM należą do najdroższych, a ich koszt jest podobny do kości DRAM, dlatego też nie zastąpią układów flash czy dysków twardych. Pamięci polimerowe, molekularne i SEM (Single Electron Memory) charakteryzują się niską gęstością zapisu i krótkimi czasami przechowywania danych, co czyni je nieprzydatnymi w rozważanych zastosowaniach. Z kolei kości typu NRAM wydają się być dobrymi kandydatami, jednak ich prognozowana gęstość, a co za tym idzie i koszt, nie są wystarczająco konkurencyjne. Produkty takie jak RRAM, CBRAM, STTRAM i PCRAM mają małe komórki i potencjalnie nadają się do przechowywania wielu bitów w pojedynczej komórce, dzięki czemu mogą w przyszłości konkurować z dyskami twardymi Wśród nich PCRAM są najbardziej dojrzałe i już trafiły na rynek, a STTRAM wydają się oferować najlepszą wydajność.

Firma Freescale, duży producent półprzewodników, bardzo wierzy w rozwój pamięci magnetorezystywnych (MRAM). Jej wiara jest na tyle silna, że przedsiębiorstwo ogłosiło, iż powoła do życia osobną firmę zajmującą się tylko i wyłącznie badaniem nad MRAM-em. Do nowo powstałego przedsiębiorstwa o nazwie EverSpin, zostanie przekazana cała technologia i własność intelektualna dotycząca MRAM, która obecnie należy do Freescale'a. Ponadto fundusz inwestycyjny Lux Capital przekaże jej 20 milionów dolarów na rozwój. Pamięci MRAM (ang. Magnetoresistive Random Access Memory) odznaczają się cechami, które mogą istotnie odmienić sposób, w jaki korzystamy z komputerów oraz wszelkich urządzeń cyfrowych. W obecnej postaci można już nimi bezpośrednio zastąpić pamięci statyczne (ang. Static RAM), odznaczające się sporą prędkością pracy, ale też dużym zużyciem mocy oraz stosunkowo niewielką pojemnością. Zaletą MRAM-ów jest nie tylko duża prędkość działania, ale też o połowę mniejsze zapotrzebowanie na energię elektryczną, a co najważniejsze – możliwość przechowywania informacji po wyłączeniu zasilania. Ich zastosowanie w komputerze pozwoliłoby na natychmiastowe przejście systemu do stanu hibernacji oraz powrót z niego. Wystarczy, że urządzenie po prostu wyłączymy lub włączymy niczym żarówkę. Podobne możliwości co MRAM-y oferują popularne pamięci flash, ale te pierwsze górują nad konkurentami nieograniczoną żywotnością oraz zdecydowanie większą prędkością działania.

Część rynkowych analityków zwraca uwagę, że teraz jest najlepszy moment na kupno pamięci RAM. Ceny są rekordowo niskie i prawdopodobnie w najbliższych tygodniach będziemy świadkami ich gwałtownego wzrostu. Samsung, największy producent układów pamięci, zaprzestał ich dostarczania swoim partnerom handlowym takim jak Dell czy HP. Koreańczycy podjęli taką decyzję, ponieważ ceny spadł do zbyt niskiego, ich zdaniem, poziomu. Producenci komputerów domagają się bowiem, by sprzedawano im układy DRAM w cenie 14 dolarów za moduł o pojemności 512 MB i 28 USD za jednogigabajtową kość DDR2. W tej chwili średnie ceny hurtowe tego typu produktów wynoszą 17,50 dolara za DDR2-533 o pojemności 512 megabajtów oraz 35 dolarów za moduł DDR2-667 o pojemności 1 gigabajta.

Znany producent układów pamięci, firma OCZ, pokazał dzisiaj nowy zestaw do chłodzenia układów RAM. Mogą go potrzebować kości pracujące z wysokimi częstotliwościami zegara. Xtreme Thermal Convection (XTC) zbudowany jest z aluminium, a producent zastosował w nim dwa wentylatory o średnicy 60 mm każdy. Urządzenie jest kompatybilne zarówno z kośćmi DDR jak i DDR2. Bez najmniejszego problemu można je przyczepić do standardowych złączy DIMM i zatrudnić do chłodzenia układów. XTC objęty jest roczną gwarancją. OCZ nie ujawniło ceny swojego najnowszego produktu.

Samsung Electronics pokazał nowy typ układów pamięci, które mają działać szybciej od obecnie stosowanych kości flash. Zmiennofazowe układy RAM (PRAM - phase-change random access memory) to pamięci nieulotne, co oznacza, że przechowywane w nich informacje nie zostają utracone po odłączeniu zasilania. Koreańska firma twierdzi, że działają one około 30-krotnie szybciej niż kości flash. Układy PRAM będą o około 50% mniejsze niż kości NOR. Ponadto ich proces produkcyjny składa się z 20% mniej etapów, niż proces, w którym powstają pamięci NOR. Pierwsze moduły PRAM trafią na rynek w 2008 roku. Na razie Samsung zaprezentował prototypowy układ o pojemności 512 megabitów. Pojedyncza komórka pamięci PRAM zbudowana jest z diod i trójwymiarowej struktury tranzystorów. Samsung informuje też, że pojedyncza komórka pamięci PRAM ma powierzchnię jedynie 0,0467 mikrometra kwadratowego, a więc jest obecnie najmniejszą powierzchnią zdolną do przechowywania informacji, w której sąsiadujące ze sobą komórki nie zakłócają się wzajemnie. Dodatkową zaletą PRAM jest fakt, że przeciwieństwie do używanych obecnie układów flash, stare dane nie muszą zostać najpierw wykasowane, by można było zapisać nowe informacje.

Pół roku temu, podczas targów CeBIT 2006 firma OCZ Technology pokazała układy DDR2 taktowane zegarem o częstotliwości 1100 MHZ. Obecnie przedsiębiorstwo poinformowało, że OCZ PC2-8800 są już produkowane na skalę masową. Układy charakteryzują się timingami 6-6-15 i będą sprzedawane w dwugigabajtowych zestawach (2x1024 MB). Producent, by zapewnić ich stabilną pracę zmuszony był do podniesienia napięcia z planowanych 2,1 V do 2,2 V. To sporo więcej niż standardowe dla DDR2 1,8 V. Dzięki zastosowaniu technologii EVP miłośnicy overclockingu będą mogli podnieść napięcie nawet do 2,4 V. Nowe układy OCZ są taktowane zegarem o największej częstotliwości spośród obecnych na rynku kości DDR2. Dotychczas producenci nie przekraczali 1066 MHz. Jeśli wiceprezes OCZ ds. technologii Michael Schuette ma rację, to zbliżamy się do granicy taktowania tego typu układów. Jakiś czas temu powiedział on bowiem, że granica ta, w normalnych warunkach, znajduje się w okolicach 1200 MHz.

Firma analityczna Gartner uważa, że magnetorezystywne układy pamięci (MRAM), nie trafią do powszechnego użycia przed 2010 rokiem. Przed kilkoma dniami firma Freescale Semiconductor poinformowała o rozpoczęciu produkcji tego typu kości. W układach MRAM podczas operacji zapisu i odczytu wykorzystywane jest pole elektromagnetyczne, a nie przepływ prądu przez układ. Takie rozwiązanie powoduje, że układy tego typu chrakteryzują się mniejszym poborem energii niż RAM, podobnie jak pamięci FLASH przechowują dane po wyłączeniu zasilania, a jednocześnie operacje odczytu/zapisu przebiegają w nich znacznie szybciej niż w kościach FLASH. Nic dziwnego więc, że, wobec tak dużych korzyści, wiąże się z nimi spore nadzieje. Analitycy Gartnera zauważają jednak, że technologia produkcji MRAM jest 1000-krotnie droższa, niż technologie wykorzystywane do tworzenie innych układów pamięci. Ponadto, jak zauważa Richard Gordon z firmy analitycznej, aby nowe pamięci odniosły sukces konieczne jest, by zainteresował się nimi taki gigant jak np. Samsung. Zdaniem Gartnera MRAM przez najbliższe lata pozostanie produktem niszowym, wykorzystywanym tam, gdzie konieczność użycia szybkich, wytrzymałych pamięci nieulotnych będzie usprawiedliwiała wysokie koszty. Urządzenie Freescale'a kosztuje 25 dolarów, czyli 1000-krotnie więcej za megabajt niż układy NAND. Przy tej cenie całe lata potrwa, zanim trafi ono na masowy rynek – uważają analitycy.

OCZ Technology zaprezentowało nowe układy pamięci z serii Special Ops Edition. Kości PC2-7200 DDR2 są częścią limitowanej edycji skierowanej do graczy. Wyróżniają się przede wszystkim maskującymi kolorami radiatora oraz dobrymi parametrami pracy. Układy sprzedawane są pojedynczo lub w zestawach 2x512 MB i 2x1024 MB. Współpracują z 900-megahercowym zegarem, a ich timingi wynoszą 5-5-5-15. Każdy ze sprzedawanych układów jest ręcznie testowany. Producent udziela na kości dożywotniej gwarancji.