Энергонезависимая память
Инновации в энергонезависимой памяти с малой задержкой в результате использования современных материалов и исследований устройств
В настоящее при обращении ЦПУ к памяти используются две разные технологии: SRAM (статическая память с произвольным доступом) и DRAM (динамическая память с произвольным доступом). Обе являются энергозависимыми, а это означает, что сохраненные данные будут потеряны при сбое или отключении питания. В настоящее время исследуется и разрабатывается новый класс памяти – Persistent (постоянная) или Storage Class Memory (энергонезависимая память, SCM), которая способна хранить данные при отсутствии электрического питания.
Разработки Western Digital в области энергонезависимой памяти
Группе NVM научно-исследовательского подразделения Western Digital поручено оценить все возможные конструкции ячеек памяти NVM.
Ячейка памяти должна не только хранить, но и сохранять данные в течение коммерчески приемлемого времени. Скорость ячейки должна соответствовать целевой задержке для SCM, а срок службы ячейки должен соответствовать требованиям для SCM. Ячейка должна производиться с использованием существующего оборудования для производства микросхем, а технология должна быть масштабируемой для все более мелких узлов, чтобы быть конкурентоспособной на рынке хранения данных.
Чтобы выполнить эту задачу, команда NVM должна исследовать существующие и новые материалы, изготовить ячейки памяти, а затем протестировать эти ячейки и охарактеризовать их в соответствии с целевыми техническими требованиями для ячейки SCM NVM.
Перспективные технологии ячеек памяти необходимо оптимизировать. Ни одна ячейка не будет соответствовать полному перечню технических требований при первом рассмотрении, поэтому многообещающие ячейки требуют доработки (в отношении материалов, производственных процессов и т. д.) Кроме того, необходимо исследовать изменение свойств ячеек при изменении размера, чтобы определить, является ли технология масштабируемой.
Как только подходящая ячейка памяти будет определена, группа NVM из научно-исследовательского подразделения начнет работу с другими отделами Western Digital, чтобы выяснить, что потребуется для реализации технологии и ее использования с целью создания продукта. Это требует усилий, начиная от интеграции в операционную систему и заканчивая созданием завода по производству новой технологии.
Лаборатория Western Digital Nanoscale
Для достижения этих целей по инициативе научно-исследовательского подразделения была построена нанолаборатория, которая является уникальной в отрасли хранения данных и памяти.
Лаборатория использует инструменты для нанесения тонких пленок, инструменты для формирования кристаллической решетки, оборудование для определения характеристик и возможностей моделирования при изготовлении, изучении и разработке новых материалов для устройств размера нано.
Эти материалы затем моделируются и накладываются на другие материалы для производства устройств размера нано и тестовых схем в одной лаборатории. Тестирование в другом наборе инструментов для определения электрических характеристик завершает цикл разработки материалов, проектирования устройств, изготовления и тестирования.