NRAM: le type de mémoire qui pourrait remplacer la DRAM

Nous avons beaucoup parlé RAM, ses nouvelles versions et vitesses ainsi que les problèmes de l'industrie avec elle. Actuellement, les processeurs et les cartes graphiques progressent à un rythme beaucoup plus élevé que la RAM, ce qui génère des goulots d'étranglement et de nombreuses entreprises commencent à voir plus loin, en particulier dans les systèmes Exascale. Est-ce que DRAM compte les heures? La DDR5 sera-t-elle la dernière version? Qui va le remplacer?

L'IA a ouvert un nouveau domaine de l'informatique, un nouveau secteur avide de ressources et qui les dévore à une vitesse inhabituelle. La bande passante connaît ses heures les plus basses en tant que concept, car la disparité entre les composants provoque des goulots d'étranglement.

NRAM

Avec MCM, les processeurs ont évolué à pleine puissance, les GPU ont HBM2E nouveauté et augmentation de leur puissance tous les deux ans, les SSD augmentent à nouveau leurs performances et les DRAM ne peuvent pas suivre.

La mise à l'échelle et l'empilement de DRAM peuvent ne pas suffire

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La réponse de l'industrie à ces goulots d'étranglement est claire: la DRAM doit être adaptée à des dimensions plus petites pour augmenter la capacité et la vitesse. Bien que les prévisions soient toujours négatives avec lui pour des raisons évidentes, il a toujours été le meilleur pointé dans le monde du matériel pour aller avec le plus grand retard de performance par rapport aux autres composants.

Sa fin était prévue à 90 nm et au lieu de cela, nous allons à 10 nm, mais la controverse est à nouveau sur la table pour tous les commentaires.

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Sauf que maintenant, la DDR5 sera un soulagement momentané pour la prochaine étape, qui pourrait mettre fin à la DRAM telle que nous la connaissons.

Les piles 3D introduiront HBM comme nous l'avons déjà vu dans Intel's Lakefield et un nouveau concept surgit qui met le vétéran DRAM en échec, quelles sont vos véritables options pour rester sur le marché?

Bien que limité, le marché ne peut pas s'en débarrasser aussi facilement

Modules DDR4 de SK Hynix fabricados con 1Z nm

DRAM est toujours sur le fil et les fabricants dans l'œil de l'ouragan. Mais le marché lui-même est conscient que même s'il s'agit du principal goulot d'étranglement (nous laissons le stockage de côté pour des raisons évidentes), il présente un certain nombre d'avantages que les autres technologies ne peuvent actuellement pas offrir:

  • Accès au niveau octet facile.
  • Temps d'accès relativement rapides.
  • Écriture et lecture symétriques.
  • Rétention infinie des données.
  • Résistance infinie ».
  • Technologie mature et à faible coût pour son volume.

Vu en perspective, le dilemme des fabricants et des systèmes est compris, mais quelle est alors la solution pour sa non-disparition? L'augmentation de la capacité par zone . Des condensateurs à cellules de bits plus denses sont nécessaires pour s'adapter à des vitesses et des tailles plus élevées et finalement augmenter les performances globales.

RAMBus affirme que la vitesse double tous les 5 ou 6 ans, un temps insuffisant dans l'industrie sans aucun doute et qui détermine un câblage de plus en plus délicat à concevoir pour supporter sans erreur la quantité de données qui est établie.

Quelle technologie peut remplacer la DRAM?: NRAM

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Apparemment, la technologie qui peut dégrader la DRAM vers une nouvelle vie meilleure se situera quelque part entre la DRAM elle-même et la mémoire flash NAND en tant que telle, quelque chose comme Intel et Micron XPoint mais portée à un nouveau niveau.

La nouvelle technologie semble être qu'elle inclura nanotubes de carbone, aussi appelé CNT et prendra NRAM, où le N signifie Nanotubes. La technologie a commencé à être développée par Fijitsu, bien que son application ne soit pas aussi NRAM en tant que tels, mais en tant que périphériques NVM.

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Les NRAM sont à la base des forces de Van der Waals, où les CNT se réunissent de telle manière qu'ils deviennent une masse aléatoire de tubes de carbone basée sur un conducteur d'électrode. La liaison est donc basée sur la tension et peut être rompue par des vibrations thermiques en utilisant une tension opposée.

Cet effet rend NRAM incohérent et que les tentatives d'IBM et Samsung a toujours échoué, mais là où ils l'ont fait, Fujitsu a frappé la clé: ajouter une couche supplémentaire de CNT disposée horizontalement, ce qui protège la cellule comme s'il s'agissait d'une barrière métallique.

NRAM

Les optimisations après cette étape ont porté sur les résistances et la largeur des cellules, atteignant ainsi une vitesse de commutation de seulement 5 ns sans dépendre de la taille de la mémoire. On dit qu'ils pourront obtenir 16 fois la densité de courant de la DRAM à la même vitesse que celle-ci.

La vitesse sera la deuxième section à s'améliorer, mais si elle devait dépasser la DDR4 et plus tard la DDR5, il ne manquerait que deux grandes entreprises qui parieraient sur elle pour briser le marché actuel des DRAM. Il est vrai que comme pour CMOS , la mort de la DRAM a été prédit à plusieurs reprises, c'est peut-être la meilleure tentative que l'industrie devra faire le saut vers un nouveau concept qui implique des améliorations substantielles à court et à long terme.