Итак, принципиально новый вид компьютерной памяти, называемый преемником как DRAM, так и NAND и продемонстрированный в конце прошлого года компаниями Samsung и Intel, начинает обретать вид реального продукта. По крайней мере, в этом направлении сделан еще один шаг: по заявлению компании Intel, она в ближайшее время готова начать производство MRAM (Magnetoresistive Random-Access Memory) в промышленных масштабах.Мы не будем подробно останавливаться на устройстве и принципах работы MRAM-памяти — много детальной информации вы найдете по ссылке выше. Отметим лишь ее основные характеристики. Итак, Intel использует схему «запись — проверка — запись» и двухэтапную технологию измерения тока для того, чтобы построить перпендикулярные массивы STT-MRAM (spin-torque-transfer MRAM) объемом 7 Мб, созданные по 22-нм технологии FinFET.
Схема ячейки MRAM
Будучи энергонезависимой памятью, массивы MRAM обеспечивают сохранность данных до 10 лет при температуре 200°C, выдерживают до 106 циклов перезаписи и до 1012 циклов чтения. Помимо высокой надежности, MRAM демонстрирует удивительно хороший уровень выхода продукта (всего 0,1% отбраковки), что, несомненно, скажется на себестоимости.
Приведем в табличке прочие характеристик:
| Технология | 22FFL FinFET |
| Тип ячейки | 1T1MTJ |
| Размер ячейки | 0,0486 µm2 |
| Объем | 7 Мб |
| Плотность (с учетом ЕСС) | 10,6 Мб/мм2 |
| Время чтения | 4 нс при 0,9 В, 8 нс при 0,6 В |
| Время записи | 10 мкс для концевого бита |
| Защита от перетекания | Да |
Технология MRAM позволит преодолеть достигнутый предел миниатюризации элементов памяти. Кроме того, MRAM может эксплуатироваться в самых различных условиях, что вкупе делает ее оптимальной для различных устройств интернета вещей. В качестве недорогой энергозависимой памяти для такого рода устройств можно использовать Resistive RAM (ReRAM) — еще один вид памяти, над которой сейчас активно работает Intel. Здесь же можно вспомнить Optane Memory — работы в этом направлении также идут полным ходом. Вот сколько видов получается. Как говорится, больше памяти, хорошей и разной.
Комментарии (49)
AlexanderS
21.03.2019 11:02+2Новость вроде как реально позитивная. Но вот «10 мкс для концевого бита» как-то омрачает.
Alexeyslav
21.03.2019 11:16+2Всё те же флешки, только вид сбоку.
AlexanderS
21.03.2019 11:24Это понятно. Просто хотелось большего быстродействия)
Alexeyslav
22.03.2019 01:05+1Больше быстродействие достигается параллелизмом. Не читайте/пишите по одному биту, пишите сразу страницу в 4К. 4К за 10мкс. Мало? берём 16 чипов, и пишем в них последовательно, соблюдая очередь запросов… SSD-шки сейчас достигают такой скорости как раз за счет большого количества чипов, в которые писать можно параллельно. мало страницы в 4К, а 16К устроит?
AlexanderS
22.03.2019 07:32Это-то да. Но если мне надо изменить десяток байт, то придётся переписывать всю страницу. Читать, менять, потом отправлять обратно. 16к, конечно, устроит, но и требования по памяти контроллера сразу неслабо поднимаются.
Так-то я работал с MRAM, но там интерфейс с ней был по типу FRAM, довольно простой: индивидуальный адрес, данные, да плюс пара сигналов к чипу. Но это была просто индустриальная микросхема, небольшого объёма и жутко дорогая)Alexeyslav
22.03.2019 09:47Новые винчестеры… те которые от 6Тб и выше, там ещё хуже обстоят дела — приходится переписывать сразу несколько дорожек. Кеширование, оптимизация, файловая система в виде базы данных — это всё помогает преодолеть эти недостатки.
К тому же, размер страницы в 16К уже лет 10 применяется в FLASH-памяти. Скорей всего будет всё больше и больше.
ni-co
21.03.2019 12:09+2Скорее грабли как Optane. Очень много вопросов.«Технология MRAM позволит преодолеть достигнутый предел миниатюризации элементов памяти». Как?
Какая ниша у данного продукта? Семь мегабайт это не продукт для выхода на рынок.
И собственно у меня чувство, что читал это год назад.
sHaggY_caT
21.03.2019 15:57Скорее грабли как Optane.
У меня кстати optane используется под swap: из-за эпохи дорогой RAM, 64gb DDR4/3200mhz стоили бы слишком дорого. Низкое латенси решает, и, знаете, я не чувствую замедления, когда swap занят на гигабайт 20 (всего у меня 32)ClearAirTurbulence
22.03.2019 00:29-1Дорогой RAM? Сейчас RAM дешева, как никогда — и цены постоянно падают…
Alexeyslav
22.03.2019 01:08Меньше размер ячейки. Сейчас под один бит ФЛЕШ-а испольуется слишком много пространства под хранение заряда затвора. В MRAM необходимости «большой ямы» под заряд нет, размер ячейки меньше.
kolu4iy
21.03.2019 11:56Мда… История идёт под кругу, только технологии меняются. "Такой же способ записи использовался в памяти на магнитных сердечниках, которая использовалась в 1960-х годах. Этот способ требует достаточно большого тока, необходимого для создания поля, и это делает их не очень подходящими для применения в портативных устройствах, для которых важно малое потребление энергии, это один из основных недостатков MRAM."
Это из вики, собственно. Интересно, а в этом направлении что сделали?TargetSan
21.03.2019 12:28+1В предыдущих статьях по этой теме упоминался Spin-transfer torque как решение проблемы.
force
21.03.2019 13:20Надеюсь, не получится как с Optane — дорого, не особо лучше SSD, не ясно зачем. Буду верить, что действительно получится что-то интересное.
ni-co
21.03.2019 17:19sHaggY_caT
21.03.2019 18:12Optane вполне неплох под swap: он куда дешевле дорогой RAM. У него маленькая latency, в отличие от обычных SSD, так что этот swap почти не замедляет ПК, ну и как бонус огромный ресурс (дешёвые 3D QLC SSD можно запросто убить SWAP'ом)
force
21.03.2019 18:32Какая-то странная экономия, если честно. Перед тем как сэкономить, надо купить весьма приличный компьютер (чтобы M.2 поддерживал, да не одно), потом сэкономить в этом дорогом компьютере на памяти, залезать в итоге в Swap, что не очень хорошо, даже если он быстрый. При этом не обязательно покупать QLC (выбрали уж самый плохой вариант), можно поискать MLC, гораздо большего объёма, который при частичном использовании весьма неплохо будет себя чувствовать.
Т.е. получается что у нас дорогая железяка, которая всё время лезет в своп (настолько, что SSD убивает), и всё ради небольшой экономии…sHaggY_caT
21.03.2019 21:24Перед тем как сэкономить, надо купить весьма приличный компьютер
У меня threadripper. Их, кажется, не бывает без поддержки m2, как и ryzen под сокет am4. Кстати, optane бывает pcie
можно поискать MLC
Вот у них будут проблемы с latency
Viacheslav01
22.03.2019 01:16Хм… оптан заводится не с интелом? На старте они помню требовали только интел и обязательно не ниже 7-го поколения.
Они поменяли требования или наврали для продвижения новых камней?sHaggY_caT
22.03.2019 01:22Хм… оптан заводится не с интелом? На старте они помню требовали только интел и обязательно не ниже 7-го поколения.
Это обычный nvme диск в Linux. Он определяется именно таким образом. Соотвественно, нет никакого официального, Intel-способа сделать его кэшем для HDD. Хотя у Linux есть свои технологии (например, bcache).
Они поменяли требования или наврали для продвижения новых камней?
Мне кажется, такого рода ограничения могут существовать в Windows. Ну и они софтовые, не железные.
arheops
22.03.2019 01:00Оптан окупается если у вас базы данных и сервера.
Для домашнего использования даже 850-evo — достаточно.
Просто ССД, к сожалению, НЕ гарантируют скорость доступа, а оптан — гарантирует.sHaggY_caT
22.03.2019 01:22Для домашнего использования даже 850-evo — достаточно.
Под swap такое себеarheops
22.03.2019 01:25Ну зачем вам дома быстрый своп то?
Мы же говорим про «средний». Не, можно придумать ситуацию когда надо, но в большинстве случаев этого достаточно(в 99.9% я бы сказал).sHaggY_caT
22.03.2019 01:53Ну зачем вам дома быстрый своп то?
32gb RAM лично мне мало, а 64Gb 3200Mhz было бы слишком дорого
но в большинстве случаев этого достаточно
Мир меняют именно гики-энтузиасты, а не массовые юзеры
iproger
21.03.2019 19:34Память на 32 стоит условно 250, на 16 150. Легче просто купить на 32 и не мучить себя и свой комп.
sHaggY_caT
21.03.2019 21:22+1Память на 32
У меня 32Gb DDR4 3200Mhz. 64 Gb стоили бы слишком дорого, вот тут и помог оптейн :)
32gb RAM часто не хватаетiproger
21.03.2019 22:39Понятно. Это все больше указывает на тот факт что оптейн — очень странная штука. Вроде полезная, вроде и недорогая, а смысла для обычного пользователя особо нет.
Особенно когда даже топовые samsung ssd сбавили в цене до 50%.sHaggY_caT
21.03.2019 23:17Особенно когда даже топовые samsung ssd сбавили в цене до 50%.
Сейчас в моём PC стоят: optane (используется как swap, /var/log, и кэш браузера с телеграмом), nvme Samsung (но не PRO, а EVO) — используется как докер пул, root раздел линукса, корень хомяка в линуксе и диски виртуалок (через LVM), а так же дешёвый и вместительный саташный 3d NAND QLC SSD под файлы(~/Documents), стим библиотеку(в Linux и Windows виртуалке) итдiproger
21.03.2019 23:37Ну, у меня тоже все это стоит: samsung 970 pro 512, samsung 860 1tb x2 raid 0 + 10tb hdd отключенные. Для всего хватает 16 памяти, хотя от 32 не отказался бы. Но память на 3600 (или 4000) стоит пока совсем дорого.
Все же гораздо больше чем всякие nvme решает процессор. 9900k — вещь.
Al_Azif
22.03.2019 01:59+1«Под своп» — это «для дома». Когда вы симулируете какие-нибудь облака до горизонта, то ваши 64/128 гиг DRAM — это просто копейки. Теперь сравните добивку памяти на серверной матери до хотя бы 256 гиг, или установку одного Optane, который вам сразу даст +256gb к уже существующим. Приложения, они разные есть.
PS: И да, память стала падать только в этом году, совсем недавно 64Gb стоили не 500 как сейчас, а 800 баксов (декабрь 2018).sHaggY_caT
22.03.2019 03:23Когда вы симулируете какие-нибудь облака до горизонта, то ваши 64/128 гиг DRAM — это просто копейки. Т
Так и есть. Мне 32Gb RAM для моих пайплайнов часто не хватает :(
Поэтому оптейн очень в тему :)
это «для дома».
И да, это универсальный ПК. Не только для работы, но и для игр. У меня есть Windows VM, в которую я пробрасываю видеокарту, и используется она только для игр. Возможность одновременно исполнять долгий пайплайн, и запускать эту VM с играми мне очень нравится
playnet
21.03.2019 13:52К слову, знакомый показывал MRAM чипы лет 5 назад, но ёмкость там была какая-то смешная, 64 мбит вроде. Хорошо бы купить пару современных чипов и сделать замеры скорости, может в IoT каком будет актуально…
amartology
21.03.2019 19:31+1Собственно для IoT Samsung уже год как предлагает MRAM в качестве IP-блока прямо на кристалле.
casuss
21.03.2019 14:15Тема не раскрыта — магнитиков боится такая флешка?
Alexeyslav
22.03.2019 01:15Боится, только надо суметь ещё так сконцентрировать магнитное поле чтобы оно преодолело намагниченность сердечника размером с нанометры…
qwerty1023
21.03.2019 15:12А это продолжение технологий FRAM? В одном проекте лет 10 назад применялась вот такая штука FM24CL64 — энергонезависимая память с произвольным доступом.
dMac
21.03.2019 16:17Вот Intel и нашла, чем занять устаревшие 22-нм заводы. Кстати, и низкий уровень брака, наверное, объясняется старыми технормами?
Если технология взлетит — будет здорово. Самое то для высоконагруженных SSD в датацентрах, а то 300 циклов до деградации TLC Flash ячейки — позорище.
Iwanowsky
21.03.2019 17:48Это хорошая новость! Флеш-память — довольно ненадежная: в современных флеш-накопителях допускается максимальное количество циклов записи — 1000 на ячейку, и ошибочный бит на каждые 1000 бит, что решается только избыточностью (контрольно-корректирующие коды) и алгоритмами управления памятью контроллерами. Так что не мудрено, что флеш-накопители иногда быстро выходят из строя, особенно при заполнении свыше рекомендуемых максимальных 75%; и не следует доверяться им при хранении ценной информации (информация должна храниться и где-н. еще).
amartology
Celestial_Parallax
Не получится. Даже если не принимать во внимание скорость записи, при ресурсе в миллион циклов перезаписи, в кэше этот ресурс исчерпается за несколько дней.
amartology
Там, где в самом первом продукте технологии пара дней, там по мере отработки будет и пара месяцев, а если снизить частоту доступа на порядок-другой (в редко выходящих из спящего режима микроконтроллерах) — то вот вам и полный жизненный цикл чипа.