Сегодня 22 июня 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

TSMC создала улучшенную магниторезистивную память — она потребляет в 100 раз меньше энергии

Компания TSMC вместе с учёными Тайваньского НИИ промышленных технологий (ITRI) представила совместно разработанную память SOT-MRAM. Новое запоминающее устройство предназначено для вычислений в памяти и для применения в качестве кеша верхних уровней. Новая память быстрее DRAM и сохраняет данные даже после отключения питания, и она призвана заменить память STT-MRAM, потребляя при работе в 100 раз меньше энергии.

 Экспериментальная пластина с чипами SOT-MRAM. Источник изображения: TSMC / ITRI

Экспериментальная пластина с чипами SOT-MRAM. Источник изображения: TSMC / ITRI

На роль кеш-памяти верхних уровней (от L3 и выше) и для вычислений в памяти, среди прочих перспективных вариантов энергонезависимой памяти, долгое время претендовала магниторезистивная память с записью с помощью переноса спинового момента (STT-MRAM). Этот вариант памяти передавал намагниченность запоминающей ячейке через туннельный переход с помощью спин-поляризованного тока. За счёт этого потребление энергии STT-MRAM оказалось кратно меньше потребления обычной памяти MRAM, в которой запись осуществлялась наведённым электромагнитным полем.

Память SOT-MRAM идёт ещё дальше. Запись (намагниченность) ячейки — слоя ферромагнетика — происходит с помощью спин-орбитального вращательного момента. Эффект проявляется в проводнике в основании ячейки в процессе комбинации двух явлений: спинового эффекта Холла и эффекта Рашбы—Эдельштейна. В результате на соседний с проводником ферромагнетик воздействует индуцированное магнитное поле со стороны спинового тока в проводнике. Это приводит к тому, что для работы SOT-MRAM требуется меньше энергии, хотя настоящие прорывы ещё впереди.

 Марруты токов записи и чтения для двух типов ячеек MRAM. Источник изображения: National University of Singapore

Маршруты токов записи и чтения для двух типов ячеек MRAM. Источник изображения: National University of Singapore

Другие преимущества памяти SOT-MRAM заключаются в раздельных схемах записи и чтения, что положительно сказывается на производительности, а также увеличенная устойчивость к износу.

«Эта элементарная ячейка обеспечивает одновременное низкое энергопотребление и высокоскоростную работу, достигая скорости до 10 нс, — сказал доктор Ши-Чи Чанг, генеральный директор исследовательских лабораторий электронных и оптоэлектронных систем ITRI. — Её общая вычислительная производительность может быть дополнительно повышена при реализации схемотехники вычислений в памяти. Заглядывая в будущее, можно сказать, что эта технология обладает потенциалом для применения в высокопроизводительных вычислениях (HPC), искусственном интеллекте (AI), автомобильных чипах и многом другом».

Память SOT-MRAM с задержками на уровне 10 нс оказывается ближе к SRAM (задержки до 2 нс), чем обычная память DRAM с задержками до 100 нс и выше. И конечно, она существенно быстрее популярной сегодня 3D NAND TLC с задержками от 50 до 100 мкс. Но в процессорах и контроллерах память SOT-MRAM появится не завтра и не послезавтра, как не стала востребованной та же память STT-MRAM, которая разрабатывается свыше 20 лет. Всё это будущее и не очень близкое, хотя, в целом, необходимое для эффективных вычислений в памяти и устройств с автономным питанием.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Deltarune — сила в добре. Рецензия 46 мин.
20 минут геймплея The Blood of Dawnwalker — амбициозной вампирской RPG от ведущих разработчиков The Witcher 3 и Cyberpunk 2077 2 ч.
Новая статья: Gamesblender № 731: процессор AMD в следующей Xbox, анонс ремейка Silent Hill и худшая игра года 2 ч.
В драйвере ISA-звуковой карты Creative Sound Blaster AWE32 исправили ошибку, найденную 25 лет назад 2 ч.
Би-би-си угрожает Perplexity судом из-за нарушения авторских прав при обучении нейросетей 3 ч.
Китайская MiniMax представила ИИ-модель M1 — её обучение обошлось в 200 раз дешевле GPT-4 5 ч.
Акционеры обвинили Apple в обмане относительно сроков выхода обновлённого Siri на базе ИИ 11 ч.
«Крупнейшая утечка в истории» оказалась устаревшим сборником архивов паролей 14 ч.
Sega случайно раскрыла актуальные продажи последних Persona, Yakuza, Sonic и Total War, а Persona 4 Revival придётся подождать 14 ч.
Для достижения своих целей продвинутые модели ИИ будут хитрить, обманывать и воровать 16 ч.
Xsight Labs выпустила DPU E1 с 64 ядрами Arm Neoverse N2 и 40 линиями PCIe 5.0 2 ч.
Hisense представила для российского рынка новейшие телевизоры, проекторы и многое другое 3 ч.
На китайских торговых площадках появились материнские платы для Nintendo Switch 2 стоимостью $124 4 ч.
TP-Link выпустила водонепроницаемый роутер EAP772-Outdoor с поддержкой Wi-Fi 7 6 ч.
Наблюдатели заметили секретную встречу китайских спутников в космосе — возможно, для дозаправки 9 ч.
Transcend выпустила индустриальные SATA SSD серии SSD475P вместимостью до 8 Тбайт 10 ч.
Крупнейший в мире квантовый компьютер на сверхпроводящих кубитах запущен в Японии 11 ч.
Межпланетная станция NASA «Психея» поддала газу и ускорилась по направлению к Марсу 13 ч.
Meta выпустит VR-гарнитуру Quest 3S Xbox Edition на следующей неделе 14 ч.
Через 10 лет ИИ-ускорители получат терабайты HBM и будут потреблять 15 кВт — это изменит подход к проектированию, питанию и охлаждению ЦОД 17 ч.