一种旨在替代DRAM和 NAND的新型存储

如果您一直关注有关内存技术的新闻,则可能听说过几种可使RAM和SSD 更快,更密集和更节能的技术。那里还有大量研究集中在寻找一种进行“ 内存内计算 ”的方法,这是从根本上消除了数据在处理器,内存和设备的非易失性存储之间往返的带来的瓶颈。

如果您一直关注有关内存技术的新闻,则可能听说过几种可使RAM和SSD 更快,更密集和更节能的技术。那里还有大量研究集中在寻找一种进行“ 内存内计算 ”的方法,这是从根本上消除了数据在处理器,内存和设备的非易失性存储之间往返的带来的瓶颈。

而所有这些都源于以下事实:将数据写入DRAM既快速又节能,但是一旦断电,数据的完整性也会随之下降。然后,您必须不断刷新该数据,那就造成效率不是很高。另一方面,NAND是一种相对可靠的数据存储方式,但是写入和擦除操作速度很慢,会使单元性能下降,使其无法用作工作内存。

英国兰开斯特大学的研究人员说,他们已经建立了一种新型的非易失性存储器,它以DRAM的速度工作,而据报道在写入数据时仅消耗后者所需能量的百分之一。

这种技术被称为UK III-V Memory,它基于20nm光刻工艺构建。研究人员解释说,它提供了5ns的写入时间(与DRAM相当)和类似闪存的读取简单性。但最有趣的功能实际上是非易失性,即在断电时保持数据完整的能力。

UK III-V原型晶体管

据说他们打造的这个芯片原型能够使用2.1 V的电压擦除和编程数据,而典型的NAND单元则使用3 V的电压擦除。实现这一目标的方法是通过“双阱共振隧道结, ”(dual well resonant tunnelling junction),这是通过使用交替的GaSb(锑化镓)和InAs(砷化铟)层实现的。

与闪存的工作原理类似,新的存储单元使用“浮栅”存储“ 1”或“ 0”,但此处InAs浮栅被GaSb和AlSb的大导带不连续性所隔离。简单来说,UK III-V存储器中使用的晶体管具有更好的导通和截止状态,它们被设计为利用两种材料来确保将信息存储“异常长”的时间。

但他们并没有披露读取操作的功耗的详细信息,不过该项目首席研究员Manus Hayne表示,只要读取新的“ 1”,新内存就不需要重建数据,也不需要不断刷新以确保数据完整性。因此,即使读取确实需要更多功能,也需要进行权衡。

UK III-V内存可以使设备在断电的情况下保留数据,并几乎立即打开电源并返回到上次停止的位置。海恩(Hayne)认为,它可以取代价值1000亿美元的DRAM和闪存市场,并且正在申请专利。

同时,Hynix计划基于HBM2E技术制造世界上最快的DRAM,该技术可以每秒460 GB以上的速度传输数据。英特尔已经将Optane DC持久内存DIMM交付给企业客户已有数月之久,为他们提供了一种弥合DRAM和NAND之间的差距的方法,以应对需要两全其美的某些工作负载。

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