Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

IBM pracuje nad pamięciami nowej generacji

Recommended Posts

IBM i TDK wspólnie pracują nad nowym rodzajem pamięci nieulotnej o nazwie spin torque transfer RAM (STT-RAM). Jednocześnie IBM przyznał, że nie widzi przyszłości przed technologią MRAM, nad którą dotychczas pracował.

W układach STT-RAM prąd elektryczny przykładany jest do magnesu i zmienia kierunek pola magnetycznego. To z kolei decyduje o zmianie oporności, a różne poziomy oporności są interpretowane jako 1 lub 0.

IBM i TDK obiecują, że w ciągu najbliższych 4 lat stworzą prototypowy układ STT-RAM wykonany w technologii 65 nanometrów.

Nad pamięciami STT-RAM pracuje też firma Grandis, która chce zacząć ich sprzedaż już pod koniec przyszłego roku.

IBM pracował dotychczas nad pamięciami magnetorezystywnymi (MRAM) jednak okazało się, że wyprodukowanie tego typu układów w technologiach posługujących się wielkościami bramki mniejszymi niż 65 nanometrów jest bardzo trudne. Błękitny Gigant nie zaoferował się na rynku układów MRAM, a firma Freescale Semiconductor, która ma w swojej ofercie kości MRAM nie sądzi, by technologia ta przetrwała długo.

Obecnie prace nad pamięciami RAM przyszłej generacji idą więc w dwóch kierunkach. Jeden to STT-RAM, a drugi to układy zmiennofazowe.

Ta druga technologia polega na podgrzewaniu do kilkuset stopni Celsjusza poszczególnych komórek pamięci. Materiał, z których są one zbudowane, zmienia wówczas swoją strukturę z krystalicznej na amorficzną. Struktura krystaliczna jest interpretowana jako 1, a amorficzna jako 0.

Obie technologie, STT-RAM i pamięci zmiennofazowe, mają swoje plusy. STT-RAM pracują szybciej, a zmiennofazowe są bardziej gęste, pozwalają więc zapisać więcej informacji.
Zaawansowane prace nad pamięciami zmiennofazowymi prowadzą Intel i STMicroelectronics, które powołały do życia firmę Numonyx. Z nieoficjalnych informacji wynika, że pierwsze układy zmiennofazowe mają wkrótce trafić na rynek.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Intel potwierdził, że kosztem ponad 20 miliardów dolarów wybuduje nowy kampus w stanie Ohio. W skład kampusu wejdą dwie supernowoczesne fabryki półprzewodników, gotowe do produkcji w technologii 18A. To przyszły, zapowiadany na rok 2025 proces technologiczny Intela, w ramach którego będą powstawały procesory w technologii 1,8 nm. Budowa kampusu rozpocznie się jeszcze w bieżącym roku, a produkcja ma ruszyć w 2025 roku.
      Intel podpisał też umowy partnerskie z instytucjami edukacyjnymi w Ohio. W ich ramach firma przeznaczy dodatkowo 100 milionów dolarów na programy edukacyjne i badawcze w regionie. "To niezwykle ważna wiadomość dla stanu Ohio. Nowe fabryki Intela zmienią nasz stan, stworzą tysiące wysoko płatnych miejsc pracy w przemyśle półprzewodnikowym", stwierdził gubernator Ohio, Mike DeWine.
      To największa w historii Ohio inwestycja dokonana przez pojedyncze prywatne przedsiębiorstwo. Przy budowie kampusu zostanie zatrudnionych 7000 osób, a po powstaniu pracowało w nim będzie 3000osób. Ponadto szacuje się, że inwestycja długoterminowo stworzy dziesiątki tysięcy miejsc pracy w lokalnych firmach dostawców i partnerów.
      Kampus o powierzchni około 4 km2 powstanie w hrabstwie Licking na przedmieściach Columbus. Będzie on w stanie pomieścić do 8 fabryk. Intel nie wyklucza, że w sumie w ciągu dekady zainwestuje tam 100 miliardów dolarów, tworząc jeden z największych na świecie hubów produkcji półprzewodników.
      Tak olbrzymia inwestycja przyciągnie do Ohio licznych dostawców produktów i usług dla Intela. Będzie ona miała daleko idące konsekwencje. Fabryka półprzewodników różni się od innych fabryk. Stworzenie tak wielkiego miejsca produkcji półprzewodników jest jak budowa małego miasta, pociąga za sobą powstanie tętniącej życiem społeczności wspierających dostawców usług i produktów. [...] Jednak rozmiar ekspansji Intela w Ohio będzie w dużej mierze zależał od funduszy w ramach CHIPS Act, stwierdził wiceprezes Intela ds. produkcji, dostaw i operacji, Keyvan Esfarjani.
      Nowe fabryki mają w 100% korzystać z energii odnawialnej, dostarczać do systemu więcej wody niż pobiera oraz nie generować żadnych odpadów stałych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Prace międzynarodowej grupy badawczej, na czele której stali specjaliści ze Skołkowskiego Instytutu Nauki i Technologii (Skoltech) w Moskwie oraz IBM-a zaowocowały powstaniem energooszczędnego superszybkiego przełącznika optycznego. Urządzenie nie wymaga chłodzenia, a jednocześnie jest ponad 100-krotnie szybsze od najszybszych współczesnych tranzystorów.
      Tym, co czyni to urządzenie tak bardzo energooszczędnym jest fakt, że do przełączenia stanu potrzebuje zaledwie kilku fotonów, mówi główny autor badań Anton Zasiedatieliew. W laboratorium udało się nam go przełączać za pomocą pojedynczego fotonu. I to w temperaturze pokojowej. Jednak minie sporo czasu, zanim taka technologia będzie mogła trafić do procesorów optycznych, dodaje profesor Pawlos Lagudakis.
      Możliwość przełączania za pomocą pojedynczego fotonu oznacza, że układ jest niezwykle energooszczędny i zostało niewiele miejsca na jego dalsze udoskonalenie. Oczywiście musimy przy tym pamiętać, że obecnie działa to jedynie w wyspecjalizowanym laboratorium. Jednak tak właśnie zaczyna się wielu historia technologii, które w końcu trafiają do codziennego użytku. Większość współczesnych tranzystorów elektrycznych potrzebuje dziesiątki razy więcej energii, by się przełączyć, a te, którym wystarczy pojedynczy elektron, działają znacznie wolniej niż zademonstrowany właśnie przełącznik optyczny.
      Jednak szybkość i energooszczędność to nie jedyne zalety nowej technologii. Równie ważny jest fakt, że przełącznik działa w temperaturze pokojowej i nie wymaga chłodzenia. Tymczasem systemy chłodzenia potrzebne współczesnym komputerom nie tylko wpływają na koszty samego sprzętu, ale też znacząco zwiększają zużycie energii koniecznej do ich zasilania.
      Urządzenie składa się z dwóch laserów. Bardzo słaby promień lasera kontrolnego jest używany do przełączania stanu drugiego jaśniejszego z laserów. Do przełączenia wystarczy kilka fotonów, stąd wynika wysoka efektywność całości. Przełączanie odbywa się wewnątrz mikrownęki. To 35-nanometrowej grubości organiczny polimer półprzewodzący zamknięty pomiędzy dwiema nieorganicznymi warstwami o wysokim współczynniku odbicia. Mikrownęka zbudowana jest w taki sposób, by jak najdłużej więzić nadchodzące światło, prowadząc w ten sposób do jego sprzężenia z materiałem wnęki.
      Oddziaływanie światła z materią to podstawa działania nowego urządzenia. Gdy fotony sprzęgają się z parami dziura-elektron – tworzącymi kwazicząstkę o nazwie ekscyton – pojawiają się kwazicząstki ekscyton-polaryton. Gdy silniejszy z laserów oświetla przełącznik powstają tysiące identycznych krótko żyjących kwazicząstek tworzących kondensat Bosego-Einsteina, w którym kodowany jest stan urządzenia „0” lub „1”.
      Najpierw za pomocą silniejszego lasera we wnęce tworzone są kwazicząstki o energiach większych niż energia podstawowa. Przełącznik znajduje się w stanie „0” Do przełączenia potrzebny jest laser słabszy, za pomocą którego tworzona jest grupa kwazicząstek o energii podstawowej. Ich pojawienie się wywołuje lawinowy proces przełączania się pozostałych kwazicząstek do stanu podstawowego. W ten sposób uzyskujemy stan „1”. Czas przełączania liczony jest w femtosekundach, dzięki czemu przełącznik jest ponad 100-krotnie szybszy od współczesnych tranzystorów.
      Naukowcy użyli kilku sztuczek, by utrzymać zapotrzebowanie na energię na jak najniższym poziomie przy jednoczesnym zmaksymalizowaniu pracy urządzenia. W efektywnym przełączaniu pomagają wibracje molekuł półprzewodzącego polimeru. Konieczne było precyzyjne dopasowanie częstotliwości pracy laserów, stanu kondensatu i energii wibracji molekuł polimeru.
      Przed nami jeszcze sporo pracy. Musimy zmniejszyć całkowite zapotrzebowania urządzenia na energię. Obecnie jest ono zdominowane przez silniejszy z laserów, który utrzymuje przełącznik w gotowości. Prawdopodobnie trzeba będzie wykorzystać tutaj perowskitowego superkryształu, z którym wcześniej eksperymentowaliśmy. Są one doskonałymi kandydatami to zbudowania naszego przełącznika, gdyż zapewniają bardzo silną interakcję światła z materią, stwierdzają autorzy badań.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W laboratorium IBM-a w Zurichu zaprezentowano rekordowo pojemny napęd taśmowy. Pojedynczy kartridż pozwala na przechowanie aż... 580 terabajtów danych. To aż 29-krotnie więcej niż oferowany obecnie przez IBM-a kartridż o pojemności 20 TB. Błękitny Gigant jest tutaj rynkowym liderem. Najnowszy standard przemysłowy LTO-Ultrium (Linear Tape-Open, version 9) mówi o kartridżach o pojemności 18 TB.
      Mark Lantz, menedżer CloudFPGA odpowiedzialny w IBM Zurich za technologie taśmowe mówi, że w ostatnich latach taśmy magnetyczne przeżywają swój renesans. Ma to związek z jednej strony z wykładniczym wzrostem ilości wytwarzanych danych, które trzeba gdzieś archiwizować oraz z jednoczesnym spowolnieniem przyrostu gęstości zapisu na dyskach twardych. Jak zauważa Lantz, w ciągu ostatnich kilkunastu lat składane roczne tempo wzrostu gęstości zapisu na HDD spadło do poniżej 8%. Jednocześnie świat produkuje coraz więcej danych. Roczny wzrost wytwarzania informacji wynosi aż 61%. Eksperci mówią, że do roku 2025 wytworzymy 175 zetabajtów danych.
      Jako, że gęstość zapisu HDD niemal stanęła w miejscu, dramatycznie wzrosła cena każdego gigabajta dysnku twardego. Już w tej chwili 1 bit HDD jest czterokrotnie droższy niż 1 bit taśmy magnetycznej. Ta wielka nierównowaga pojawiła się w bardzo niekorzystnym momencie, gdy ilość wytwarzanych danych zaczęła gwałtownie rosnąć. Centra bazodanowe mają coraz większy problem. Na szczęście zdecydowana większość danych to informacje, które są rzadko potrzebne. To zaś oznacza, że w ich przypadku szybkość odczytu danych nie jest rzeczą zbyt istotną. Mogą być więc przechowywane na taśmach magnetycznych.
      Taśmy mają wiele zalet w porównaniu z dyskami twardymi. Są bardziej odporne na ataki cyberprzestępców, do działania potrzebują mniej energii, są trwałe i znacznie tańsze w przeliczeniu na gigabajt. Zalety te spowodowały, że – jak ocenia IBM – już 345 000 eksabajtów danych przechowywanych jest właśnie na taśmach.
      Najnowszy napęd taśmowy to wynik 15-letniej współpracy IBM-a i Fujifilm. Od roku 2006 firmy pobiły sześć kolejnych rekordów dotyczących napędów taśmowych. Ostatnie osiągnięcie było możliwe dzięki udoskonaleniu samej taśmy, głowicy odczytującej oraz serwomechanizmu odpowiadającego za precyzję pozycjonowania głowicy. Firma Fujifilm odeszła tutaj od przemysłowego standardu jakim jest ferryt baru i pokryła taśmę mniejszymi cząstkami ferrytu strontu. Inżynierowie IBM-a, mając do dyspozycji nową taśmę, opracowali nową technologię głowicy odczytująco-zapisującej, która współpracuje z tak gładką taśmą.
      O tym jak wielkie postępy zostały dokonane w ciągu kilkunastoletniej współpracy Fujifilm i IBM-a najlepiej świadczą liczby. W roku 2006 obie firmy zaprezentowały taśmę pozwalającą na zapisanie 6,67 miliarda bitów na calu kwadratowym. Najnowsza taśma pozwala na zapis 317 miliardów bitów na cal. Kartridż z roku 2006 miał pojemność 8 TB, obecnie jest to 580 TB. Szerokość ścieżki zapisu wynosiła przed 14 laty 1,5 mikrometra (1500 nanometrów), teraz to zaledwie 56,2 nanometra. Liniowa gęstość zapisu w roku 2006 sięgała 400 000 bitów na cal taśmy. Na najnowszej taśmie na każdym calu można zapisać 702 000 bitów. Zmniejszyła się też – z 6,1 mikrometra do 4,3 mikrometra – grubość taśmy, wzrosła za to jej długość. W pojedynczym kartridżu mieści się obecnie 1255 metrów taśmy, a przed 14 laty było to 890 metrów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy w historii udało się zdobyć klucz szyfrujący, którym Intel zabezpiecza poprawki mikrokodu swoich procesorów. Posiadanie klucza umożliwia odszyfrowanie poprawki do procesora i jej analizę, a co za tym idzie, daje wiedzę o luce, którą poprawka ta łata.
      W tej chwili trudno jest ocenić rzeczywisty wpływ naszego osiągnięcia na bezpieczeństwo. Tak czy inaczej, po raz pierwszy w historii Intela udało się doprowadzić do sytuacji, gdy strona trzecia może wykonać własny mikrokod w układach tej firmy oraz przeanalizować poprawki dla kości Intela, mówi niezależny badacz Maxim Goryachy. To właśnie on wraz z Dmitrym Sklyarovem i Markiem Ermolovem, którzy pracują w firmie Positive Technolgies, wyekstrahowali klucz szyfrujący z układów Intela. Badacze poinformowali, że można tego dokonać w przypadku każdej kości – Celerona, Pentium i Atoma – opartej na mikroarchitekturze Goldmont.
      Wszystko zaczęło się trzy lata temu, gdy Goryachy i Ermolov znaleźli krytyczną dziurę Intel SA-00086, dzięki której mogli wykonać własny kod m.in. w Intel Management Engine. Intel opublikował poprawkę do dziury, jednak jako że zawsze można przywrócić wcześniejszą wersję firmware'u, nie istnieje całkowicie skuteczny sposób, by załatać tego typu błąd.
      Przed pięcioma miesiącami badaczom udało się wykorzystać tę dziurę do dostania się do trybu serwisowego „Red Unlock”, który inżynierowie Intela wykorzystują do debuggowania mikrokodu. Dzięki dostaniu się do Red Unlock napastnicy mogli
      zidentyfikować specjalny obszar zwany MSROM (microcode sequencer ROM). Wówczas to rozpoczęli trudną i długotrwałą procedurę odwrotnej inżynierii mikrokodu. Po wielu miesiącach analiz zdobyli m.in. klucz kryptograficzny służący do zabezpieczania poprawek. Nie zdobyli jednak kluczy służących do weryfikacji pochodzenia poprawek.
      Intel wydał oświadczenie, w którym zapewnia, że opisany problem nie stanowi zagrożenia, gdyż klucz używany do uwierzytelniania mikrokodu nie jest zapisany w chipie. Zatem napastnik nie może wgrać własnej poprawki.
      Faktem jest, że w tej chwili napastnicy nie mogą wykorzystać podobnej metody do przeprowadzenia zdalnego ataku na procesor Intela. Wydaje się jednak, że ataku można by dokonać, mając fizyczny dostęp do atakowanego procesora. Nawet jednak w takim przypadku wgranie własnego złośliwego kodu przyniosłoby niewielkie korzyści, gdyż kod ten nie przetrwałby restartu komputera.
      Obecnie najbardziej atrakcyjną możliwością wykorzystania opisanego ataku wydaje się hobbistyczne użycie go do wywołania różnego typu zmian w pracy własnego procesora, przeprowadzenie jakiegoś rodzaju jailbreakingu, podobnego do tego, co robiono z urządzeniami Apple'a czy konsolami Sony.
      Atak może posłużyć też specjalistom ds. bezpieczeństwa, który dzięki niemu po raz pierwszy w historii będą mogli dokładnie przeanalizować, w jaki sposób Intel poprawia błędy w swoim mikrokodzie lub też samodzielnie wyszukiwać takie błędy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W chipsetach Intela używanych od ostatnich pięciu lat istnieje dziura, która pozwala cyberprzestępcom na ominięcie zabezpieczeń i zainstalowanie szkodliwego kodu takiego jak keyloggery. Co gorsza, luki nie można całkowicie załatać.
      Jak poinformowała firma Positive Technologies, błąd jest zakodowany w pamięci ROM, z której komputer pobiera dane podczas startu. Występuje on na poziomie sprzętowym, nie można go usunąć. Pozwala za to na przeprowadzenie niezauważalnego ataku, na który narażone są miliony urządzeń.
      Na szczęście możliwości napastnika są dość mocno ograniczone. Przeprowadzenie skutecznego ataku wymaga bowiem bezpośredniego dostępu do komputera lub sieci lokalnej, w której się on znajduje. Ponadto przeszkodę stanowi też klucz kryptograficzny wewnątrz programowalnej pamięci OTP (one-time programable). Jednak jednostka inicjująca klucz szyfrujący jest również podatna na atak.
      Problem jest poważny, szczególnie zaś dotyczy przedsiębiorstw, które mogą być przez niego narażone na szpiegostwo przemysłowe. Jako, że błąd w ROM pozwala na przejęcie kontroli zanim jeszcze zabezpieczony zostanie sprzętowy mechanizm generowania klucza kryptograficznego i jako, że błędu tego nie można naprawić, sądzimy, że zdobycie tego klucza jest tylko kwestią czasu, stwierdzili przedstawiciele Positive Technologies.
      Błąd występuję w chipsetach Intela sprzedawanych w przeciągu ostatnich 5 lat. Wyjątkiem są najnowsze chipsety 10. generacji, w której został on poprawiony.
      Intel dowiedział się o dziurze jesienią ubiegłego roku. Przed kilkoma dniami firma opublikowała poprawkę, która rozwiązuje problem. Firma przyznaje, że programowe naprawienie dziury jest niemożliwe. Dlatego też poprawka działa poprzez poddanie kwarantannie wszystkich potencjalnych celów ataku.
      Dziura znajduje się w Converged Security Management Engine (CSME), który jest odpowiedzialny za bezpieczeństwo firmware'u we wszystkich maszynach wykorzystujących sprzęt Intela.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...