Предлагаемая форма хранения данных в компьютере
Универсальная память относится к устройству хранения компьютерных данных , сочетающему в себе преимущества DRAM , скорость SRAM , энергонезависимость флэш-памяти , а также бесконечную прочность и долговечность. Такое устройство, если его когда-либо удастся разработать, окажет далеко идущее влияние на компьютерный рынок. Некоторые [1] сомневаются, что такой тип памяти когда-либо будет возможен.
Компьютеры , на протяжении большей части своей недавней истории, зависели от нескольких различных технологий хранения данных одновременно в рамках своей работы. Каждая из них работает на уровне иерархии памяти, где другая была бы неподходящей. Персональный компьютер может включать 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 медленной, но энергонезависимой флэш-памяти или 1-10 терабайт жесткого диска «spinning platters» для долгосрочного хранения. Например, университет [2] рекомендовал студентам, поступающим в 2015–2016 годах, иметь ПК с:
- - ЦП с кэшем L2 объемом 4×256 КБ и кэшем L3 объемом 6 МБ
- - 16 ГБ оперативной памяти
- - твердотельный накопитель емкостью 256 ГБ и
- - Жесткий диск 1 ТБ
Исследователи стремятся заменить эти различные типы памяти одним типом, чтобы снизить стоимость и повысить производительность. Чтобы технология памяти считалась универсальной, она должна обладать лучшими характеристиками нескольких технологий памяти. Она должна:
- - работают очень быстро – как кэш SRAM
- - поддерживают практически неограниченное количество циклов чтения/записи – как SRAM и DRAM
- - сохранять данные неограниченное время без использования энергии – как флэш-память и жесткие диски, и
- - быть достаточно большим для обычных операционных систем и прикладных программ, но при этом доступным по цене – как жесткие диски.
Последний критерий, скорее всего, будет удовлетворен в последнюю очередь, поскольку экономия масштаба в производстве снижает стоимость. Многие типы технологий памяти были исследованы с целью создания практичной универсальной памяти. К ним относятся:
- низковольтная, энергонезависимая, полупроводниковая память (продемонстрирована) [3] [4]
- магниторезистивная память с произвольным доступом ( MRAM ) (в разработке и производстве)
- пузырьковая память (1970-1980, устарело)
- память на гоночной трассе (в настоящее время экспериментальная)
- Ферроэлектрическая память с произвольным доступом ( FRAM ) (в разработке и производстве)
- память с изменением фазы ( PCM )
- программируемая ячейка металлизации ( ПЯМ )
- резистивная память с произвольным доступом ( RRAM )
- нано-RAM
- Память на основе мемристора [5]
Поскольку каждая память имеет свои ограничения, ни одна из них пока не достигла цели универсальной памяти.
Ссылки
- ^ Меллор, Крис (20 декабря 2019 г.). «WD: Память класса Storage не заменит DRAM или NAND». Блоки и файлы .
- ^ "Портал ИТ-услуг UCSD - Информационные технологии". ucsdservicedesk.service-now.com .
- ^ «Открытие «Святого Грааля» с изобретением универсальной компьютерной памяти». www.lancaster.ac.uk .
- ^ Tizno, Ofogh; Marshall, Andrew RJ; Fernández-Delgado, Natalia; Herrera, Miriam; Molina, Sergio I.; Hayne, Manus (20 июня 2019 г.). "Работа низковольтных, нелетучих, полупроводниковых ячеек памяти при комнатной температуре". Scientific Reports . 9 (1): 8950. Bibcode :2019NatSR...9.8950T. doi :10.1038/s41598-019-45370-1. PMC 6586817 . PMID 31222059.
- ^ Финк, Мартин. "HP Discover 2014 Barcelona Keynote см. 12:11". Youtube . Hewlett Packard. Архивировано из оригинала 4 февраля 2015 г. Получено 4 декабря 2014 г.
