Сегодня 07 июля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → mram

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.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Поддержка шутера Chernobylite 2: Exclusion Zone сократится из-за провального старта и вороха проблем 4 ч.
TikTok скоро переродится в США в виде нового приложения, чтобы избежать блокировки 4 ч.
Дорого и опасно: европейская ассоциация издателей выступила против инициативы Stop Killing Games, которая защищает права игроков 13 ч.
Анонсирован HellHeart Breaker — гибрид роглайт-экшена и симулятора свиданий 14 ч.
Новая статья: Death Stranding 2: On the Beach — сиквел, который понравится не всем. Рецензия 06-07 00:03
Новая статья: Gamesblender № 733: «умирающая» Xbox, возвращение Red Dead Online и AMD FSR 4 на PlayStation 05-07 23:30
Рынок российского ПО за год вырос на четверть и приблизился к 2,5 трлн руб. 05-07 13:27
«Жизнь в Найт-Сити продолжается»: CD Projekt Red и студия Trigger официально анонсировали Cyberpunk: Edgerunners 2 05-07 11:21
Еврокомиссия подтвердила: правила по ИИ вступят в силу без отсрочки 05-07 04:08
Microsoft закрыла офис в Пакистане после 25 лет работы 05-07 04:06
Новая статья: Компьютер месяца — июль 2025 года 5 ч.
Giga Computing представила ИИ-серверы на базе NVIDIA HGX B200 с воздушным и жидкостным охлаждением 6 ч.
Роботакси Tesla впервые попало в ДТП — пострадала припаркованная Toyota 6 ч.
Let's Encrypt начал выдавать бесплатные сертификаты для IP-адресов, но нужно это немногим 13 ч.
Учёные придумали точное «рентгеновское» зрение для роботов на базе технологии, родственной Wi-Fi 13 ч.
Грузовой космический корабль «Прогресс МС-31» доставил 2,6 т припасов, оборудования и топлива на МКС 19 ч.
Космические похороны пошли не по плану: стартап TEC потерял прах 166 человек в Тихом океане 19 ч.
Глобальные выбросы углекислого газа установили новый рекорд, несмотря на все усилия и потраченные средства 05-07 21:42
Потеряшек не будет: зонд NASA «Новые горизонты» нашёл себя среди звёзд без помощи с Земли 05-07 15:32
Повальный спрос на HBM тормозит внедрение CXL- и PIM-памяти 05-07 15:16