Универсальная память — перспективное компьютерное устройство хранения данных (компьютерная память), сочетающая в себе быстродействие и возможность большого числа циклов переключений, характерных для оперативной памяти, и энергонезависимость, характерную для внешней памяти (т. е. экономическую выгоду DRAM, скорость SRAM, энергонезависимость флеш-памяти), а также бесконечную надежность и долговечность.
Такое устройство, если когда-нибудь станет возможным разработать, окажет далеко идущее влияние на компьютерный рынок и привести к революционным изменениям в вычислительной технике и микроэлектронике.
Компьютеры на протяжении большей части своей недавней истории зависели от нескольких различных технологий хранения данных одновременно в рамках своей работы. Каждый из них работает на том уровне иерархии памяти, где другая уже не подходит. Персональный компьютер может включать в себя несколько мегабайт быстрой, но энергозависимой и дорогой SRAM в качестве кэша ЦП, несколько гигабайт более медленной DRAM для памяти программ, и 128 ГБ — 8 ТБ более медленной, но энергонезависимой флэш-памяти (SSD) или же 1–10 терабайт жёсткого диска для длительного хранения.
Исследователи стремятся заменить эти разные типы памяти одним типом, чтобы снизить стоимость и повысить производительность.
Чтобы технология памяти считалась универсальной, она должна обладать лучшими характеристиками нескольких технологий памяти. Для этого ей потребуется:
- работать очень быстро — как кэш SRAM
- поддерживать практически неограниченное количество циклов чтения/записи — как SRAM и DRAM
- сохранять данные на неопределенный срок без использования энергии – как, например, флэш-память и жёсткие диски,
- а также иметь достаточно большой объём для распространенных операционных систем и прикладных программ, но при этом быть доступной по цене (как, например, жёсткие диски).
Последний критерий, вероятно, будет удовлетворен в последнюю очередь, поскольку только эффект масштабного производстве снижает затраты.
Создание универсальной памяти – сегодня приоритетная задача для всех ведущих мировых разработчиков и производителей электронных компонентов и вычислительных устройств: Samsung, Toshiba, SK Hynix, Hewlett Packard, Intel, Micron, IBM, Texas Instruments, Panasonic, Sony, Fujitsu, Huawei, SMIC и др. Создание универсальной памяти заявлено как основной приоритет в программах технологического развития США, Южной Кореи, Китая, Японии, Германии, Великобритании, Индии, Финляндии.[1]
Многие типы технологий памяти были исследованы с целью создания практической универсальной памяти. К ним относятся:
Поскольку каждая память имеет свои ограничения, ни одна из них еще не достигла целей универсальной памяти.
Лучше всего финансируются и чаще всего в разработках используются ферроэлектрическая (FRAM) и магниторезистивная (MRAM) типы памяти[5].
Некоторые сомневаются, что такой тип памяти когда-либо будет возможен[6]; другие же считают что внедрение произойдёт в ближайшие 10–15 лет (через 5–7 лет появятся опытные образцы таких устройств, а через 10–15 лет начнется их массовое производство)[1], с созданием универсальной памяти станет возможной реализация архитектуры вычислительной среды «процессор в памяти» (Processor-in-memory).
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 Грядущая катастрофа в микроэлектронике. Кто владеет оловом и висмутом, тот владеет стратегической инициативой // НГ, 25.06.2024
- ↑ Discovery of a "Holy Grail" with the invention of universal computer memory (неопр.). www.lancaster.ac.uk.
- ↑ Tizno, Ofogh; Marshall, Andrew R. J.; Fernández-Delgado, Natalia; Herrera, Miriam; Molina, Sergio I.; Hayne, Manus (June 20, 2019). "Room-temperature Operation of Low-voltage, Non-volatile, Compound-semiconductor Memory Cells". Scientific Reports. 9 (1): 8950. Bibcode:2019NatSR...9.8950T. doi:10.1038/s41598-019-45370-1. PMC 6586817. PMID 31222059.
- ↑ Fink, Martin HP Discover 2014 Barcelona Keynote see 12:11 (неопр.). Youtube. Hewlett Packard. Дата обращения: 4 декабря 2014.
- ↑ Роберт Митчелл. Универсальная память будущего // Computerworld Россия № 31, 2005
- ↑ Mellor, Chris WD: Storage class memory will not replace DRAM or NAND (неопр.). Blocks and Files (20 декабря 2019).
- ↑ Создан универсальный тип памяти, который заменит DRAM и NAND. Без применения квантовой механики не обошлось // overclockers.ru, 29 июн 2019
- ↑ UltraRAM // универсальная память ближайшего будущего // 14 января 2022
