Ne už kalnų itin sparčios MRAM atmintinės  (9)

Magnetinės laisvosios kreipties atmintinės (MRAM) šiuo metu susilaukia didžiulio kompiuterinių informacijos saugojimo įrenginių gamintojų dėmesio. Kaip ir populiariuosiuose USB atminukuose, čia informacija yra įrašoma į statinę atmintį, tačiau MRAM pasižymi kur kas trumpesniu kreipties laiku ir praktiškai neribotomis įrašymo galimybėmis. Nors komercinės MRAM atmintinių versijos prekyboje pasirodė 2005 metais, jos nusileido kitiems triniosios atminties segmento konkurentams.


Išradimas, kurį pristato Nacionalinio Vokietijos metrologijos instituto mokslininkai, keičia padėtį: speciali lustų jungtis kartu su dinaminiu trigeriniu komponentų veikimu leidžia sumažinti atsako laiką nuo dabartinių 2 ns (10-9 s) iki neregėtų 500 ps (10-12 s). Tai iš karto didina duomenų pralaidumą nuo dabartinių 400 Mb/s iki 2 Gb/s. Tyrėjai žada ir mažesnes energijos sąnaudas bei šiluminę apkrovą, taip pat priimtiną klaidingų bitų dažnį. Europoje šis atradimas bus patentuotas pavasarį, JAV tai padaryta praėjusiais metais. Kol kas dar ieškoma komercinio partnerio tolimesniam tokių MRAM atmintinių tobulinimui ir gaminimui.

Spartūs kompiuterinės atminties lustai, pavyzdžiui, dabar plačiai naudojamos dinaminės (DRAM) arba statinės (SRAM) laisvosios kreipties atmintinės, pasižymi vienu nemaloniu trūkumu – staiga dingus elektros energijos tiekimui, saugojama informacija negrįžtamai prarandama. MRAM atmintinės gali visam tam padėti tašką, mat jose skaitmeninė informacija yra saugoma ne elektrinių krūvių, bet magnetinių sukinių pavidalu (tam tikrų atminties narvelių magnetinėmis orientacijomis). Šie įrenginiai yra labai universalūs, nes be netriniosios saugojimo funkcijos dar užtikrina spartesnę kreiptį, didesnį duomenų tankį ir neribotą rašymo ir skaitymo ciklo skaičių.

Vis dėlto ligšioliniai MRAM modeliai nebuvo lygiaverčiai varžovai kitiems konkurentams. Laikas, kuris sugaištamas programuojant magnetinį bitą, siekia apie 2 ns. Norėdami šį procesą paspartinti, tyrėjai susiduria su fundamentaliomis fizikinėmis magnetinių atminties gardelių savybėmis: programavimo metu magnetiškai sužadinamas ne tik norimas, bet ir nemažai kitų gardelių. Šiuos sužadinimus pavyksta tik šiek tiek prislopinti, jie trunka iki 2 ns ir per šį laiką negalima programuoti kitos MRAM lusto atminties gardelės, todėl didžiausia MRAM veikimo sparta siekia apie 400 MHz. Iki šiol visi bandymai paspartinti veikimą baigdavosi pernelyg dideliu klaidingų bitų dažniu.

Tačiau Nacionalinio Vokietijos metrologijos instituto mokslininkams pavyko patobulinti MRAM konstrukciją. Dabar magnetiniai impulsai, naudojami programuojant, yra parenkami kur kas sumaniau, todėl kitos MRAM atminties gardelės iš esmės nėra magnetiškai sužadinamos. Atminties gardelių įmagnetėjimas nuslopus magnetiniam impulsui išlieka pusiausvyros būsenos, todėl magnetiniai sužadinimai daugiau nesusidaro.

Kadangi šis procesas puikiai veikia ir su ultratrumpais perjungimo impulsais, trunkančiais mažiau nei 500 ps, maksimalus MRAM atmintinių veikimo dažnis siekia daugiau nei 2 GHz. Be to, vienu metu galima programuoti kelis bitus, o tai gerokai padidina duomenų įrašymo spartą. Šis išradimas leidžia MRAM atmintinėms stoti į lygią kovą su pačiais sparčiausiais triniosios atminties įrenginiais.

Aut. teisės: MokslasPlius
MokslasPlius
(0)
(0)
(0)

Komentarai (9)