Про память

[Flanger]

Цитата

Samsung Electronics Co. Ltd объявила о завершении разработки первого полностью функционального прототипа PRAM-чипа памяти (Phase-change Random Access Memory, или память с произвольным доступом на основе фазовых превращений) емкостью 512 Мбит, который, как ожидается, придет на смену современным NOR-чипам флэш-памяти.

Новая технология позволяет перезаписывать данные без предварительного затирания уже существующих, что выливается в 30-ти кратное превосходство в скорости над традиционной флэш-памятью. Ожидается десятикратное увеличение срока службы PRAM-чипов. Новые чипы компактнее и, что немаловажно, на 10% дешевле.

Поставки чипов начнутся в 2008 году. Емкость первых устройств составит 512 Мбит. Samsung предрекает особый успех PRAM-технологии в различного рода компактных устройствах: смартфонах, PDA, и UMPC, где увеличение скорости доступа к данным вызовет мгновенное увеличение производительности системы в целом.

Сочетая в себе лучшие качества RAM и флэш: скорость и энергонезависимость, PRAM вполне достойна называться «Совершенной RAM» (Perfect RAM), считает Samsung.

[unit16]

Компания Corsair покорила сердца многих, представив линейку сверхскоростной памяти Dominator.

И если лишь некоторые пользователи решили расстаться с кругленькой суммой ради приобретения этого незаурядного продукта, то остальным было просто интересно узнать о новых достижений покорения «мегагерцевых» высот и полюбоваться на нестандартный способ охлаждения памяти.

На проводимой в данное время выставке CES 2007 в Лас-Вегасе Corsair объявила, что в текущем квартале представит модули памяти PC-10000. Стандартные скоростные характеристики новинки таковы: частота работы 1,25 ГГц при задержках 5-5-5-18 2Т. Тем не менее, по словам производителя в каждом Dominator остается некий потенциал дополнительного разгона, что и было продемонстрировано публике – с легкой руки пара указанных модулей покорила частоту 1313 МГц. Остается сожалеть лишь о одном, что такая память останется уделом немногих.

никуя себе 

 

[Flanger]

Появление FeRAM или энергонезависимого ОЗУ - огромный шаг в компьютерном секторе производства. Для иллюстрации всей значимости этого релиза стоит лишь отметить, что ферроэлектрические ОЗУ работают в 100 000 раз быстрее EEPROM и потребляют, при этом, меньше энергии. Кстати, 128-мегабитная FeRAM является на сегодняшний день самой емкой и самой быстрой: ее скорость достигает 1,6ГБ/сек.

В новом устройстве Toshiba использует новую цепную архитектуру FeRAMTM, которая препятствует искажению сигнала. Компания продолжит разработки в этой сфере с целью увеличить объем оперируемой памяти и найти способы ее применения в портативной технике. Наличие таких запоминающих устройств может в будущем сделать HDD и SSD просто не нужными.

[Flanger]

Цитата

Спецификации для модулей памяти и другой микроэлектроники разрабатываются и утверждаются JEDEC – органом по стандартизации полупроводников Альянса электронной индустрии (Electronic Industries Alliance, EIA). EIA насчитывает около 300 членов, которые участвуют в разработке стандартов, обслуживающих потребности индустрии. Накануне JEDEC опубликовала ключевые атрибуты предстоящего стандарта оперативной памяти DDR4. Финальные спецификации будут готовы к середине 2012 года. Модули, выполненные в соответствии с новыми техническими требованиями, будут отличаться не только увеличенным быстродействием, но и смогут потреблять меньше энергии.

Основной упор разработчики сделали на энергоэффективность новой памяти. Во-первых, снижено напряжение питания до 1.2 вольт, к тому же в дальнейшем возможно снижение этого показателя. Во-вторых, будет использована архитектура "групп банков" с независимыми сигнальными линиями. Таким образом, каждая группа банков сможет работать индивидуально, позволяя отключать простаивающие группы. Не трудно догадаться, что новая архитектура окажет положительное влияние на энергопотребление модулей.

Минимальная скорость передачи данных на каждую линию составит 1.6 гигатранзаций в секунду, тем не менее, стандарт в будущем предполагает удвоение пропускной способности (то есть, эффективная частота памяти будет равняться 1600-3200 МГц). Если сравнивать этот показатель с таковым в DDR3, то для стандарта текущего поколения "потолок" находится на уровне 1.6 ГТ/с (1600 МГц) , но на практике производителям удалось превысить ограничение. DDR4 откроет возможность для дальнейшего роста. Кроме того, для экономии электроэнергии модули смогут снижать рабочую частоту до 2667 МГц и менее в режиме простоя.

Среди других усовершенствований можно выделить следующее:

соответствие стандарту POD12 (Pseudo Open Drain) - номинальное напряжение питания составит 1.2 вольт, снизится энергопотребление в режимах чтения и записи;

новая шина данных CRC - появится возможность обнаружения ошибок передачи по шине данных даже для модулей без блока ECC;

поддержка маскирования данных;

псевдооткрытый интерфейс стока на шине DQ;

внутренняя генерация напряжения VrefDQ и сохранение стабильности шины DQ даже при снижении показателя напряжения VDD с течением времени;

поддержка новых алгоритмов проверки работоспособности адресной и командной шины;

поддержка механизма DBI, который отвечает за снижение энергопотребления и целостность записываемых данных.

Ещё одной немаловажной особенностью станет необходимость использования контроллера памяти с интерфейсом "точка-точка". Это значит, что на каждый канал можно будет подключить только один модуль DDR4, а значит, в будущем производителям придётся значительно повысить объём выпускаемых модулей. Коммерческое внедрение памяти нового стандарта ожидается не ранее 2013 года. Нужно отметить, что темпы экспансии нового стандарта будут весьма сдержанными - аналитики предсказывают, что к 2014 году DDR4 будет использоваться лишь в 12% компьютерных систем по всему миру. На данный момент выпуском экспериментальных модулей объёмом 2 Гбайт занимаются компании Samsung и Hynix.

[Flanger]

Теория мемристора была создана в 1971 году профессором Леоном Чуа.

Устанавливает отношения между интегралами по времени силы тока, протекающего через элемент, и напряжения на нем. Долгое время мемристор считался теоретическим объектом, который нельзя построить.

Однако, лабораторный образец мемристора был создан в 2008 году коллективом ученых во главе с Р. С. Уильямсом в исследовательской лаборатории фирмы Hewlett-Packard. В отличие от теоретической модели, устройство не накапливает заряд, подобно конденсатору, и не поддерживает магнитный поток, как катушка индуктивности. Работа устройства обеспечивается за счет химических превращений в тонкой (5 нм) двухслойной пленке двуокиси титана. Один из слоев пленки слегка обеднен кислородом, и кислородные вакансии мигрируют между слоями под действием приложенного к устройству электрического напряжения. Данную реализацию мемристора следует отнести к классу наноионных устройств.

Наблюдающееся в мемристоре явление гистерезиса позволяет использовать его в качестве ячейки памяти. В принципе, мемристоры могут заменить транзисторы во многих случаях, но такая возможность пока рассматривается только гипотетически.

Теоретически они могут быть более емкими и быстрыми чем современная флеш-память. Также их блоки могут заменить RAM. Их умение «запоминать» заряд позволит отказаться от загрузки системы. В памяти компьютера отключенного от питания будет храниться его последнее состояние. Его можно будет включить и начать работу с того места, на котором остановился. Это же свойство позволит отказаться от некоторых компонентов современного ПК, что позволит сделать компьютеры меньше и дешевле. HP предполагает, что к 2014 году мемристоры начнут заменять собою флеш-память, в 2015—2017 — оперативную память и жесткие диски.

[Flanger]

Разработка мемристоров завершена, но HP и Hynix не хотят подрывать рынок флэш-памяти

В 2008 году компания HP сообщила о создании мемристора, четвертого базового элемента электронных схем. По мнению HP, мемристоры могут кардинально изменить технологии хранения информации, будучи универсальной памятью, которая одновременно заменяет динамическую память с произвольным доступом и флэш-память.

Год назад был обнародован план планы коммерциализации разработки, предусматривающий выпуск новой памяти летом 2013 года.

Похоже, планы несколько изменились, как это часто бывает с новыми разработками. Согласно сообщению источника, ссылающегося на слова старшего научного сотрудника HP Labs Стэна Вильямса (Stan Williams), мемристоры выйдут на рынок не раньше конца 2013 года.

Интересно, что господин Вильямс уточнил, что дело не в технической стороне.

«Наш партнер, Hynix, является крупным производителем флэш-памяти, и мемристоры подорвут его бизнес, отняв часть рынка у флэш-памяти, — сказал господин Вильямс. — Так что подобрать время для выпуска мемристоров на рынок оказалось очень важным. Гораздо больше денег сейчас тратится на моделирование и понимание рынка, чем на исследовательскую работу».

Что касается этой самой исследовательской работы, она, по словам Стэна Вильямса, в основном завершена, так что выпуск новой памяти сможет освоить любая фабрика.

[Flanger]

Цитата

 

Компании Cadence и Micron совместно создали первый в мире работоспособный модуль памяти DDR5-4400.

В прототипе используются компоненты DRAM плотностью 8 Гбит производства Micron, контроллер памяти DDR5 и микросхемы интерфейса физического уровня, разработанные Cadence и изготовленные TSMC по нормам 7 нм.

Cadence и Micron показали модуль памяти DDR5-4400
Новые микросхемы DRAM по эффективной частоте примерно на 37,5% превосходят самую быструю память DDR4, доступную на рынке. При этом источник уточняет, что разработчики делают упор не на скорости, а на увеличении объема за счет использования DDR5.

Предполагается, что стандарт DDR5 упростит производство чипов плотностью 16 Гбит и многослойную компоновку. Переход к более тонким нормам техпроцесса необходим для снижения задержек, которые становятся слишком большими, если изготавливать кристаллы плотностью 16 Гбит по нормам 1X нм. Даже в случае описываемого прототипа значение CAS равно 42. Напряжение питания 1,1 В тоже является зримым преимуществом DDR5 над DDR4.

В Cadence ожидают, что системы с памятью DDR5 появятся на рынке в будущем году. Скорее всего, это будут серверы. За модулями DDR5-4400 последуют модули DDR5-6400, но до начала действительно широкого внедрения DDR5 пройдет еще два года. Уточним, что стандарт DDR5 пока даже не принят. Его утверждение JEDEC ожидается этим летом. Между тем, в планах Cadence — разработка IP-ядер для памяти LPDDR5 и HBM.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

SK Hynix заявила о разработке 16-Гбит DDR5-5200 для производства с 10-нм нормами

Компания SK Hynix — второй в мире по величине производитель памяти типа DRAM — сообщила о разработке 16-Гбит кристаллов DRAM DDR5 с использованием второго поколения техпроцесса класса 10 нм (1Ynm). Это тот же самый новейший техпроцесс компании, с помощью которого она начинает производство 8-Гбит кристаллов DDR4. Забегая вперёд, отметим, что к производству памяти DDR5 компания SK Hynix приступит только в 2020 году, поскольку данный стандарт DRAM пока ещё не принят комитетом JEDEC и не поддерживается разработчиками контроллеров и процессоров. Это лишь заготовка на будущее, которая ждёт своего часа.

Согласно прогнозу аналитиков компании IDC, например, спрос на DDR5 начнёт появляться только в 2020 году, что обещает довести в 2021 году долю DDR5 в мировом объёме производства памяти до 25 % и до 44 % в 2022 году. Поэтому компании SK Hynix, как и остальным лидерам рынка DRAM, не нужно спешить с внедрением в производство этого поколения памяти. Но начнётся всё с завоевания серверного рынка, для которого DDR5 преподнесёт возможность расширить банки памяти и увеличить скорость передачи данных от модулей к процессорам и обратно.

Согласно требованиям черновой редакции стандарта DDR5, питание чипов снижено с 1,2 В до 1,1 В, что обещает снизить потребление памяти на 30 % по сравнению с памятью DDR4. При этом скорость обмена выросла на 60 % или до 5200 Мбит/с, если сравнивать с одной из быстрейших сегодня памятью DDR4-3200. Совокупно скорость обмена с модулем памяти DDR5 вырастет до 41,6 Гбайт/с — это 11 фильмов с качеством Full HD, переданных за 1 секунду, каждый из которых будет «весить» 3,7 Гбайт. Традиционно нелепый пример, да, но даёт представление о масштабах изменений. Столь быстрая память, уверены в компании, придаст новый импульс развитию платформ ИИ, машинного обучения и работам с массивами данных.

Для снижения ошибок чтения разработчикам пришлось внести много изменений в схемотехнику памяти. Кстати, сигнальные интерфейсы пришлось доработать также по той причине, что модули памяти DDR5 будут использовать вдвое больше банков (32 вместо 16), чем память DDR4. Это также потребовало вести согласованные работы с производителями модулей RDIMM (Registered Dual In-line Memory Module) и UDIMM (Unbuffered DIMM) для серверных платформ. Также компания заявляет, что механизмы коррекции ECC теперь встроены в чипы памяти. Всё надёжнее и надёжнее, что вызвано также увеличением скорости обмена.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Новой памятью Micron LPDDR4X можно установить в смартфон 16 ГБ ОЗУ одной микросхемой

Компания Micron Technology представила монолитную память LPDDR4X DRAM плотностью 16 Гбит. Это максимальная плотность в отрасли. Используя восемь таких кристаллов, можно изготовить микросхему, позволяющую включить в конфигурацию смартфона 16 ГБ ОЗУ.

Micron-Technology-1.jpg
Новые кристаллы изготавливаются по нормам 1z нм. Они поддерживают скорость до 4266 Мбит/с в расчете на линию и потребляют на 10% меньше энергии, чем решения предыдущего поколения.

Кристаллы Micron LPDDR4X также доступны в составе многокристальных компонентов на основе UFS (uMCP4). Эти сборки предназначены для мобильных устройств, поскольку позволяют получить низкое энергопотребление для увеличения автономности и уменьшить толщину устройства. Всего доступно восемь конфигураций uMCP4, от варианта с 64 ГБ флеш-памяти и 3 ГБ оперативной памяти до варианта с 256 ГБ флеш-памяти и 8 ГБ оперативной памяти.

Компания Micron уже начала серийные поставки кристаллов LPDDR4X и компонентов uMCP4.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Компания IBM представила новый интерфейс памяти, альтернативу DDR

Процессоры IBM Power 9 получат его уже в будущем году

На мероприятии Hot Chips компания IBM представила интерфейс памяти Open Memory Interface (OMI), который позволит увеличить объем и пропускную способность оперативной памяти серверов по сравнению с используемым сейчас интерфейсом DDR. Он может быть принят в качестве стандарта отраслевой организацией JEDEC и составить конкуренцию таким разработкам, как GenZ и Intel CLX.

OMI убирает контроллер памяти из хоста, вместо этого полагаясь на контроллер на сравнительно небольшой карте DIMM. Вынос контроллера DDR за пределы процессора упрощает проектирование процессора и уменьшает его тепловыделение. Отделение Microsemi компании Microchip уже располагает таким контроллером, используемым в лабораториях IBM. Как утверждается, новое решение позволит установить в сервер до 4 ТБ памяти, работающей со скоростью около 320 ГБ/с, или до 512 ГБ памяти, работающей со скоростью до 650 ГБ/с. Оборотной стороной достижения является задержка, вносимая внешним контроллером. Кроме того, контроллер рассеивает около 4 Вт, но это примерно наполовину компенсируется меньшим тепловыделением хоста, из которого убираются блоки интерфейса физического уровня PHY DDR.

В IBM видят будущие контроллеры, позволяющие использовать OMI с графической памятью DRAM, как альтернативу набирающими популярность, но все еще дорогим и имеющим высокое энергопотребление стекам HBM.

OMI использует 96 параллельно-последовательных и последовательно-параллельных преобразователей (SerDes), поддерживающих скорость 25 Гбит/с, которыми располагает 14-нанометровый контроллер ввода-вывода IBM Power 9 Advanced I/O (AIO). Преобразователи могут быть гибко настроены на обслуживание OMI, нового поколения соединения Nvidia NVLink для обмена с GPU или соединения IBM OpenCAPI 4.0 для работы с другими ускорителями. Поддержка Xilinx CCIX не планируется. В поколении IBM Power 10 ожидается переход на преобразователи, поддерживающие скорости 32-50 Гбит/с.

 

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Компания SK Hynix рассказала о памяти DDR5, выпуск которой начнется в этом году

Новая память быстрее, чем DDR4 и потребляет меньше энергии

Компания SK Hynix рассказала в своем блоге о памяти DDR5, которую она разрабатывает, рассчитывая начать выпуск в этом году. Среди особенностей новой памяти можно выделить максимальную эффективную частоту 8400 МГц. Самая низкая частота, предусмотренная стандартом, равна 3200 МГц, но производители планируют начать с DDR5-4800. Минимальная плотность одного кристалла DDR5 составляет 8 Гбит, а максимальная - 64 Гбит, что в четыре раза превышает показатель DDR4.

Число банков по сравнению с DDR4 увеличено вдвое — с 16 в 4 группах до 32 в 8 группах. Удвоена и максимальная длина пакета (объем данных, передаваемых по одной команде чтения или записи) — с 8 до 16, за счет чего увеличена пропускная способность. Повысить скорость также помогает функция Same Bank Refresh, позволяющая проводить регенерацию не во всех банках сразу (в этот момент обращение к памяти невозможно), а только в определенном банке во всех группах банков. За счет этого прогнозируется повышение производительности на 6-9%. Еще одно важное изменение, помимо повышения емкости и скорости, это добавление ECC на уровне кристалла. Наконец, напряжение питания понижено с 1,2 В до 1,1 В, что привело к снижению потребляемой мощности примерно на 20%

 

 

[Flanger]

Цитата

 

JEDEC публикует стандарт DDR5 SDRAM

Отраслевая организация JEDEC, занимающаяся стандартизацией в микроэлектронной промышленности, объявила о публикации стандарта JESD79-5 DDR5 SDRAM. По словам JEDEC, этот стандарт отвечает требованиям растущего спроса на высокопроизводительную память для облачных и корпоративных центров обработки данных, интенсивно работающих с данными. Новая память обеспечит удвоение производительности и значительное повышение энергетической эффективности. Стандарт JESD79-5 DDR5 уже доступен для загрузки на сайте JEDEC.

daha-fazla-bant-genisligine-sahip-ddr5-r
Основываясь на предыдущих поколениях DDR, новый стандарт спроектирован так, чтобы обеспечить масштабирование производительности памяти без снижения эффективности канала на более высоких скоростях, что было достигнуто путем удвоения длины пакета до BL16 и числа банков до 32 с 16. Кроме того, DDR5 DIMM имеет два 40-разрядных полностью независимых подканала в одном модуле для повышения эффективности и надежности.

Новые функции, такие как DFE (Decision Feedback Equalization), обеспечивают масштабируемость скорости ввода-вывода для более высокой пропускной способности и улучшенной производительности. Память DDR5 поддерживает удвоенную полосу пропускания по сравнению с DDR4. Ожидается, что первая память DDR5 обеспечит скорость 4,8 Гбит/с в расчете на линию, что на 50% превосходит максимальную стандартизованную скорость DDR4, равную 3,2 Гбит/с.

К другим достоинствам DDR5 можно отнести улучшенную регенерацию, встроенную функцию ECC, уменьшение напряжения Vdd с 1,2 В до 1,1 В, использование спецификации MIPI Alliance I3C Basic для шины управления системой. Регулятор напряжения, добавленный на уровне DIMM, обеспечивает масштабируемость, более широкий допуск микросхем по напряжению и возможность дальнейшего снижения энергопотребления.

Когда на рынке появятся модули DDR5 DIMM, JEDEC не уточняет.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Компания Samsung представила первый в отрасли модуль памяти с интерфейсом CXL

Модуль памяти DDR5 DRAM разработан для высокопроизводительных систем

Компания Samsung Electronics представила первый в отрасли модуль памяти, поддерживающий новый стандарт высокоскоростных соединений Compute Express Link (CXL). Как утверждается, модуль памяти DDR5 позволит серверным системам «значительно масштабировать объем памяти и пропускную способность, ускоряя рабочие нагрузки искусственного интеллекта (ИИ) и высокопроизводительных вычислений в центрах обработки данных».

Рост ИИ и больших данных подпитывает тенденцию к гетерогенным вычислениям, когда несколько процессоров работают параллельно для обработки огромных объемов данных. CXL - открытое, поддерживаемое отраслью внутрисистемное соединение на основе интерфейса PCIe 5.0. Вторая версия спецификации была принята в ноябре прошлого года. К достоинствам CXL отнесена малая задержка при передаче данных между процессором и такими устройствами, как ускорители, буферы памяти и интеллектуальные устройства ввода-вывода, при одновременном расширении пропускной способности памяти далеко за пределы того, что возможно сегодня.

Компания Samsung представила первый в отрасли модуль памяти с интерфейсом CXL
В отличие от обычной памяти на основе DDR, которая имеет ограниченные каналы памяти, модуль Samsung DDR5 с поддержкой CXL позволяет масштабировать объем памяти до терабайтного уровня.

В дополнение к CXL, компания Samsung включила в модуль разработки, относящиеся к контроллеру и программному обеспечению, которые позволят процессорам или графическим процессорам распознавать память на основе CXL и использовать ее в качестве основной памяти.

Samsung сотрудничает с несколькими производителями центров обработки данных, серверов и наборов микросхем для разработки интерфейсных технологий следующего поколения с момента создания консорциума CXL в 2019 году. Новый модуль был успешно протестирован на серверных платформах Intel следующего поколения.

Параметры модуля производитель не приводит.

 

 

[Flanger]

Модули памяти DDR5-4800 появились в продаже: комплект объёмом 32 Гбайт стоит $310

[Flanger]

Цитата

 

SK hynix представила самую быструю серверную память DDR5 MCR DIMM — она на 80 % опережает стандартные модули

Компания SK hynix сообщила о создании самых быстрых серверных модулей оперативной памяти DDR5 — они обладают скоростью 8000 МТ/с (или 8 Гбит/с). Это примерно на 80 % быстрее стандартных модулей DDR5-4800, применяемых в серверном сегменте. При этом производитель не разгонял саму память, но всё равно сделал модули чуть ли не вдвое быстрее.

Ключевой особенностью серверной памяти SK hynix DDR5-8000 является технология Multiplexer Combined Ranks (MCR), разработанная в сотрудничестве с компаниями Intel и Renesas. С помощью специального чипа, разработанного Renesas и выступающего в роли буфера данных, SK hynix обеспечила возможность одновременно задействовать два ранга памяти (чипы с обеих сторон модуля) для увеличения ширины канала данных до 128 бит вместо привычных 64 бит. Микросхема Renesas выступает промежуточным звеном между центральным процессором и модулем ОЗУ, как показано на схеме ниже.

Новая архитектура памяти предоставляет возможность одновременно направлять вдвое больше информации в сторону центрального процессора по сравнению с обычными модулями DRAM. В результате, достигается значительное повышение скорости работы модулей без необходимости в увеличении частоты самих чипов памяти.

По словам вице-президента и генерального директора подразделения по разработке интерфейсов памяти в Renesas, Самира Куппахалли (Sameer Kuppahalli), разработка буфера данных заняла три года интенсивной работы. В Intel в свою очередь отмечают, что с нетерпением ждут применения технологии MCR будущими платформами Xeon. SK hynix ожидает, что новая память будет востребована в HPC-сегменте, однако сроков начала массового производства памяти MCR DIMM пока не называет

 

 

[Flanger]

Цитата

 

JEDEC разрабатывает спецификации CAMM — нового формфактора модулей памяти для ноутбуков

Комитет по стандартизации полупроводниковой продукции JEDEC ведёт разработку спецификаций для нового формата модулей оперативной памяти CAMM для ноутбуков. В перспективе новый формат модулей ОЗУ заменит привычные планки оперативной памяти SO-DIMM, которые используется производителями лэптопов последние 25 лет.

Разработчиком формата CAMM (Compression Attached Memory Module) является компания Dell и её старший инженер Том Шелл (Tom Schnell), который, к слову, также входит в комитет JEDEC. Компания Dell представила новый формат памяти в своих прошлогодних моделях ноутбуков Precision 7770 и Precision 7670.

По словам Dell, модули памяти CAMM до 57 % тоньше, чем четыре планки памяти SO-DIMM, установленные в стандартные слоты. Новые модули будут предлагаться как в виде одноранговых (чипы памяти с одной стороны), так и в виде двухранговых (чипы памяти с двух сторон) вариантов. Двухранговые модули предложат объём до 128 Гбайт. Использование памяти CAMM позволит экономить пространство в ноутбуках и использовать его, например, для более производительных комплектующих и более эффективных систем охлаждения с сохранением компактности самих устройств.

По словам Шелла, переход на стандарт памяти CAMM может оказаться полезным также с точки зрения формальных ограничений привычных модулей ОЗУ SO-DIMM, которые могут работать только на частоте до 6400 МГц. Новый формат памяти позволит преодолеть это ограничение и создавать более скоростные планки оперативной памяти.

Изначально формат CAMM был неправильно воспринят СМИ в качестве проприетарного стандарта Dell для оперативной памяти. Компания же никогда не собиралась позиционировать его в качестве некоего уникального варианта ОЗУ, который будет применяться только в её ноутбуках, тем самым вынуждая владельцев этих лэптопов при необходимости расширения объёма доступной памяти покупать модули большей ёмкости только у Dell. Компания хочет, чтобы этот формат памяти был открытым и использовался всеми производителями ноутбуков.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Быстрая и энергонезависимая UltraRAM стала на шаг ближе к внедрению — появился первый производитель

Учёные из британских университетов Ланкастера и Уорвика создали стартап для коммерческого продвижения универсальной памяти, которая будет быстрее оперативной памяти и сможет хранить данные без питания, как флеш-память. Память под названием UltraRAM станет основой для мгновенно включающихся компьютеров и искусственного мозга.

Регистрация компании Quinas Technology состоялась в начале февраля 2023 года. Имя Quinas выбрано из сочетания слов «квантовый» и «арсенид индия». Память UltraRAM работает за счёт эффекта туннелирования электронов через барьер в ячейку памяти и обратно, а в качестве одного из базовых материалов используется арсенид индия.

Память UltraRAM разрабатывают физики университетов Ланкастера и Уорвика. Первые научные статьи, посвящённые разработке, начали появляться в Nature с 2019 года. Год назад в производственной лаборатории Университета Уорвика был создан действующий прототип памяти UltraRAM для подтверждения её характеристик. Тем самым технология созрела для перевода на коммерческие рельсы и дело подошло до создания компании, которая могла бы заняться практической стороной вопроса.

С основанием Quinas Technology в разработку и совершенствование памяти UltraRAM потекут деньги инвесторов и государственных программ. Это очевидным образом позволит ускорить появление как предсерийных образцов, так и массовых, хотя это дело даже не завтрашнего дня. И всё же, память UltraRAM потенциально способна однажды занять нишу между оперативной и энергонезависимой памятью.

Чипы UltraRAM смогут хранить информацию до 1000 лет и потреблять на перезапись каждого бита в 100 раз меньше энергии, чем DRAM, и в 1000 раз меньше, чем NAND. Устойчивость к износу также будет выше, чему у NAND, — не менее 10 млн циклов стирания. Сегодня эта память стала на шаг ближе к массовому внедрению.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

AMD и JEDEC разрабатывают особые модули DDR5 со скоростью до 17 600 МТ/с

Компания AMD и ассоциация JEDEC ведут разработку нового стандарта оперативной памяти DDR5 в виде MRDIMM-модулей. Это модули DIMM с многоранговой буферизацией, которые должны удвоить пропускную способность по сравнению со стандартными модулями DDR5 DRAM. Такая память в перспективе будет применяться в серверных решениях.

Необходимость во всё большем объёме оперативной памяти особенно актуальна для серверного направления. Однако простое добавление дополнительных слотов памяти на материнскую плату приведёт к увеличению размеров систем. Использование технологий вроде распаянной высокопроизводительной памяти HBM — дорого и масштабируется только до определённого объёма памяти. Для решения проблемы инженеры JEDEC при поддержке AMD ведут разработку нового стандарта памяти MRDIMM.

Концепция MRDIMM заключается в объединении двух модулей DDR5 и одновременном использовании обоих рангов. Например, при объединении таким образом двух модулей DDR5 со скоростью 4400 МТ/с, на выходе получится 8800 МТ/с. По словам разработчиков, для этого используется специальный буфер данных или мультиплексор — он объединяет все ранги и преобразовывает два DDR (Double Data Rate — удвоенная скорость передачи данных) в один QDR (Quad Data Rate — четырёхкратная скорость передачи данных).

По сути, представленная технология может заменить собой Compute Express Link (CXL) или High Bandwidth Memory (HBM). При этом она является более универсальным решением для увеличения эффективности подсистемы памяти, нежели указанные выше методы. Сначала планируют представить версию Gen 1 с возможностью работы на скорости 8800 МТ/с, затем будут представлены версии Gen 2 на 12 800 МТ/с. В более отдалённой перспективе, возможно, после 2030 года, будет представлена версия памяти MRDIMM Gen 3 со скоростью передачи данных 17 600 МТ/с.

Следует отметить, что у компании SK hynix есть аналогичное решение в виде памяти MCRDIMM (на изображении выше), которое она разработала при поддержке Intel и Renesas. С помощью специального чипа, разработанного Renesas и выступающего в роли буфера данных, SK hynix обеспечила возможность одновременно задействовать два ранга памяти (чипы с обеих сторон модуля) для увеличения ширины канала данных до 128 бит вместо привычных 64 бит. Однако такие решения станут доступны на рынке не ранее 2024–2025 годов, когда появятся новые поколения серверных платформ.

 

 

[Flanger]

Представлена многослойная оперативная память 3D X-DRAM, которая может перевернуть рынок, но вряд ли это сделает

Американская компания NEO Semiconductor объявила о завершении разработки и получении патентов на первую в мире многослойную оперативную память DRAM, созданную по аналогии с 3D NAND. Заявлено, что переход на «трёхмерный» тип оперативной памяти только за ближайшие 10 лет в восемь раз увеличит плотность и ёмкость чипов DRAM. Это кратно подстегнёт развитие платформ искусственного интеллекта и вычислений в целом, если технологию поддержат производители.

На примере памяти 3D NAND мы увидели, что рывок ввысь — наращивание числа слоёв в микросхеме вместо увеличения площади одного единственного кристалла — это очень и очень удобно. Первой проявила себя в этом компания Samsung, представив в августе 2013 года флеш-память V-NAND с 24 слоями. Прошло десять лет и сегодня компании предлагают 3D NAND с более чем 200 слоями и обещают в ближайшем будущем 500-слойные микросхемы. Подобный прогресс в области оперативной памяти сегодня был бы крайне востребован, когда мир захлестнула волна интереса к большим языковым моделям ИИ.

  

Компания NEO Semiconductor предлагает такое решение и готова лицензировать технологию производства всем заинтересованным компаниям. К сожалению, ведущие производители DRAM пока никак не проявили своего интереса к 3D X-DRAM. Сам разработчик в пресс-релизе также не смог обозначить заинтересованности индустрии в этом проекте, что повторяет ситуацию с другим как бы тоже революционным изобретением компании — флеш-памяти X-NAND. Это наводит на мысли, что проработка технологии достаточно сырая или малоперспективная с точки зрения Samsung, SK hynix и Micron.

Впрочем, остаётся вариант, что тройка лидеров рынка DRAM не будет торопиться с 3D X-DRAM до тех пор, пока у неё в запасе остаются планарные технологии производства оперативной памяти. У всех из них в планах освоить выпуск чипов с нормами до 10 нм и менее, путь к чему отлажен и многократно проверен. Когда этот ресурс будет исчерпан, тогда память DRAM начнёт становиться многослойной.

Разработчик 3D X-DRAM пока раскрыл мало информации о новинке. Прежде всего, повышенная плотность ячеек и многослойность достигается за счёт отказа от конденсаторов в составе ячейки памяти — только транзистор и плавающий заряд. Это так называемая ячейка FBC (floating body cell). Тем самым достигается простота архитектуры и конструкции, а также производственного процесса. Например, для основных этапов обработки кристаллов 3D X-DRAM будет достаточно одного фотошаблона, утверждают в NEO Semiconductor. При этом не нужно будет гнаться за передовыми и тонкими техпроцессами — всё начнёт работать на этапе использования зрелых техпроцессов.

В компании рассчитывают увидеть память 3D X-DRAM в производстве с 2025 года или около того. Начать надеются с 128-Гбит микросхем и за десять лет мечтают дойти до плотности 1 Тбит, как это было с памятью 3D NAND. Но без заявлений Samsung и других о поддержке этого начинания в это слабо верится. Будем рады ошибиться. Как известно, памяти никогда много не бывает.

[Flanger]

Создан прототип компьютерной памяти, способный хранить в 100 раз больше данных

Исследователи разработали устройство, способное хранить данные с высокой плотностью, производительностью и энергопотреблением. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Группа исследователей под руководством Кембриджского университета разработала устройство, которое обрабатывает данные аналогично синапсам в человеческом мозгу. Новый дизайн компьютерной памяти позволяет значительно повысить производительность и снизить энергопотребление телекоммуникационных технологий.

Устройства используют технологию, известную как резестивная память (RRAM). Обычные запоминающие устройства способны находиться в двух состояниях: единице или нуле. Однако функционирующее запоминающее устройство с резистивным переключением способно непрерывно принимать целый диапазон различных состояний.

Разработанное устройство основано на оксиде гафния, изоляционном материале, уже используемом в полупроводниковой промышленности, и крошечных самособирающихся барьерах, которые можно поднимать или опускать, чтобы позволить электронам проходить.

На атомарном уровне оксид гафния не имеет структуры, а атомы гафния и кислорода перемешаны случайным образом, что затрудняет его использование для приложений памяти. Но исследователи обнаружили, что при добавлении бария к тонким пленкам оксида гафния в композиционном материале начали формироваться некоторые необычные структуры, перпендикулярные плоскости оксида гафния.

Эти вертикальные богатые барием «мостики» хорошо структурированы и позволяют электронам проходить, в то время как окружающий оксид гафния остается неструктурированным. В месте, где эти перемычки встречаются с контактами устройства, создается энергетический барьер, который могут преодолевать электроны. 

Исследователи смогли контролировать высоту этого барьера, который, в свою очередь, изменяет электрическое сопротивление композитного материала. «Это позволяет материалу существовать в нескольких состояниях, в отличие от обычной памяти, которая имеет только два состояния», — отмечают ученые. По их оценкам, плотность хранения информации в таких материалах в 10–100 раз выше, чем в традиционных запоминающих устройствах.

Что действительно интересно в этих материалах, они могут работать как синапс в мозгу. Они могут хранить и обрабатывать информацию в одном и том же месте, как наш мозг, что делает их очень перспективными для быстро развивающихся областей искусственного интеллекта и машинного обучения.

Маркус Хелленбранд, соавтор исследования

[Flanger]

SK hynix разработала самую быструю память в мире — HBM3E со скоростью 1,15 Тбайт/с
 

SK hynix объявила о том, что разработала память HBM3E — высокоскоростную оперативную память (DRAM) следующего поколения для высокопроизводительных вычислений и в частности для сферы ИИ. Эта память, по утверждению компании, является самой производительной в мире и в настоящее время проходит проверки и тесты у клиентов SK hynix.

[Flanger]

Фазовая память – это тип нелетучей памяти, который использует свойства материалов, изменяющих свою фазу (PCM), для перехода между аморфным состоянием (атомы неупорядочены) и кристаллическим (имеется дальний порядок в расположении атомов).

Такое изменение создаёт обратимое электрическое свойство, которое может использоваться для хранения и извлечения данных.

Несмотря на то, что данная область только развивается, фазовая память обладает потенциалом радикально изменить сферу хранения данных благодаря высокой плотности хранения, быстрому чтению и записи. Однако сложный механизм переключения и методы изготовления таких материалов создают проблемы для массового производства.

В последние годы двумерные переходные металл-дихалькогениды стали перспективными материалами для фазовой памяти. Исследователи из университета Тохоку выявили потенциал использования напыления для создания больших областей из двумерных tetra-chalcogenides. С помощью этой техники они создали материал - ниобийтеллурид (NbTe4), который выделяется ультранизкой температурой плавления примерно 447 ºC.

"Метод напыления широко используется для нанесения тонких слоёв материала на подложку, что позволяет точно контролировать толщину и состав пленки", - говорит Йи Шуан, доцент Института исследования материалов университета Тохоку. "Полученные нами пленки NbTe4 изначально были аморфными, но могли кристаллизоваться в двумерную слоистую кристаллическую фазу при температурах выше 272 ºC."

В отличие от традиционных материалов PCM, таких как Ge2Sb2Te5, NbTe4 сочетает в себе низкую температуру плавления и высокую температуру кристаллизации. Эта уникальная комбинация обеспечивает уменьшенное энергопотребление и улучшенную термостабильность в аморфной фазе.

После создания NbTe4 ученые оценили его производительность при переключении. В ходе испытаний материал показал значительное снижение энергопотребления по сравнению с традиционными соединениями фазовой памяти. Ожидается, что NbTe4 будет сохранять данные на протяжении 10 лет при температуре до 135 ºC, что лучше показателей GST (85 ºC). Это указывает на высокую термостабильность и возможное использование NbTe4 в условиях высоких температур, например, в автомобильной промышленности.

"Мы расширили возможности для разработки высокопроизводительной фазовой памяти", - добавляет Шуан. "С учётом низкой температуры плавления, высокой температуры кристаллизации и отличной производительности при переключении, NbTe4 выделяется как идеальный материал, способный ответить на некоторые из текущих вызовов, стоящих перед материалами PCM."

 

[Flanger]

Samsung выпустила сверхкомпактную память емкостью до 128 ГБ. Она вдвое быстрее работает и занимает на 60% меньше места

В 2024 г. начнутся продажи «первых в отрасли» сверхкомпактных модулей оперативной памяти емкостью до 128 ГБ на базе LPDDR5X компании Samsung. В их основе дизайн, предложенный в 2022 г. корпорацией Dell и модифицированный специалистами южнокорейского чипмейкера. Новые модули предназначены в первую очередь для очень тонких ноутбуков.

Компания Samsung объявила о создании «первых в отрасли» модулей компьютерной оперативной памяти форм-фактора LPCAMM (Low Power Consumption Attached Memory Module).

Продуктовая линейка LPCAMM Samsung построена на основе фирменных микросхем LPDDR5X-6400 (пропускная способность до 7,5 Гбит/с) компании, производство которых южнокорейский чипмейкер освоил в ноябре 2021 г.

Линейка модулей Samsung LPCAMM представлена моделями емкостью 32 ГБ, 64 ГБ и 128 ГБ. Они поддерживают работу в двухканальном режиме, благодаря чему повышается скорость обмена данными между памятью и процессором.

В сравнении с широко применяемыми модулями стандарта SO-DIMM новинка занимает вплоть до 60% меньшую площадь на материнской плате компьютера и обеспечивает до 50% более высокую производительность и до 70% – энергоэффективность, говорится в пресс-релизе Samsung. Толщину модуля в компании не уточняют.

LPCAMM-модуль Samsung (рендер) с четырьмя миксрохемами памяти LPDDR5X и отдельно выделенными чипом SPD и системой управления питанием (PMIC)

Заявленные преимущества в особенности актуальны для производителей сверхтонких ноутбуков и других компактных потребительских вычислительных устройств. Однако в компании считают, что LPCAMM найдет применение и серверных системах.

Оперативная память в форм-факторе LPCAMM появится на рынке в 2024 г. По заявлению Samsung, была подтверждена совместимость новых модулей с «железом» производства Intel, о сотрудничестве с другими значимыми игроками на рынке комплектующих для компьютерной техники, такими как AMD, Qualcomm, Apple, пока объявлено не было.

Спасибо Dell за идею

При создании новинки Samsung, вероятно, использовала наработки компании Dell в области компактных дизайнов модулей оперативной памяти на основе технологии CAMM (Consumption Attached Memory Module)

Форм-фактор CAMM был представлен компанией Dell в 2022 г. Параллельно анонсу новой технологии американский вендор ПК выпустил линейку ноутбуков Precision 7000, которая включала модели 7770 и 7670, выполненные с применением новой технологии.

Спецификации CAMM были впоследствии безвозмездно переданы JEDEC (Совет инженеров, специализирующихся в области электронных устройств; комитет инженерной стандартизации полупроводниковой продукции при EIA) для проведения стандартизации. Организация рассчитывает утвердить спецификации CAMM 1.0 в качестве стандарта во второй половине 2023 г.

Габариты модуля LPCAMM Samsung в сравнении с модулем SODIMM

В современных ноутбуках оперативная память может распаиваться на материнской плате, что усложняет ее замену, или устанавливаться в разъемы форм-фактора SODIMM. В последнем случае производителю приходится искать компромисс между количеством разъемов под память и толщиной компьютера в сборе.

[Flanger]

Компаниея QuInAs Technology создана на базе физического факультета Университета Ланкастера с целью дальнейшего развития и коммерциализации UltraRAM.

На этой неделе впервые были представлены реальные чипы памяти UltraRAM в лаборатории университета.

Эта потенциально революционная технология предназначена для сочетания неизменности флеш-памяти с скоростью, превосходящей DRAM. Память сохраняет данные даже после отключения питания, и, по утверждению компании, обладает выносливостью, превосходящей NAND в 4,000 раз, и может хранить данные более 1000 лет. Кроме того она имеет задержку в 1/10 от DRAM и быть более энергоэффективной, что привлекло внимание таких гигантов индустрии, как Meta.

Основной технологией за UltraRAM является структура с тройным барьером резонансного туннелирования (TBRT), которая играет роль аналогичную оксидному слою флеш-памяти NAND, но, по мнению команды из Университета Ланкастера, может обеспечивать хранение данных более 1000 лет.

Два ключевых события укрепили уверенность QuInAs в коммерческом успехе UltraRAM. Во-первых, на Flash Memory Summit в августе UltraRAM получил награду за "Самый инновационный стартап в области флеш-памяти". Во-вторых, QuInAs получил значительное финансирование от Innovate UK, что подтверждает коммерческую жизнеспособность продукта.

 

[Flanger]

Учёные скрестили мемристор и память с фазовым переходом — получилась память быстрее и лучше, чем флеш

Исследователи из Университета Рочестера разработали новый тип энергонезависимой памяти, взяв за основу хорошо известную память ReRAM (резистивную) и память PRAM (с фазовым переходом). Гибрид оказался настолько хорош, что со временем может стать наследником популярной флеш-памяти.

 Двумерный материал с переключением между двумя состояниями кристаллической структуры в представлении художника. Источник изображения: University of Rochester illustration / Michael Osadciw 
Двумерный материал с переключением между двумя состояниями кристаллической структуры в представлении художника. Источник изображения: University of Rochester illustration / Michael Osadciw
Как отмечают учёные, каждой памяти по отдельности — резистивной (её иногда называют мемристором) и с фазовым переходом — присущи как свои достоинства, так и недостатки. Резистивная память мало потребляет, но запись данных в виде нитевидной обратимой ионной проводимости бывает очень ненадёжной. Память с фазовым переходом без нареканий хранит информацию, но операции записи и стирания, которые переводят ячейку в кристаллическое состояние из аморфного и обратно, очень и очень энергозатратные.

Предложенный учёными гибрид создаёт такое состояние вещества, при котором оно оказывается на грани устойчивости с точки зрения кристаллической структуры. Малейший сдвиг в одну из сторон переводит ячейку памяти в кристаллическое состояние с низким или высоким удельным сопротивлением. Этот сдвиг инициируется электромагнитным полем таким же, как при переключении транзистора.

«Мы создали его, по сути, просто растягивая материал в одном направлении и сжимая его в другом, — говорят авторы работы. — Это позволяет увеличить производительность на порядки. Мы видим путь, на котором это может оказаться в домашних компьютерах в качестве сверхбыстрой и сверхэффективной формы памяти. Это может иметь большое значение для вычислительной техники в целом».

Фактически новая память представляет собой такой деформированный двумерный материал, как дителлурид молибдена (MoTe2). Напряженные металлические тонкие плёнки MoTe2 формируются в контакты, которые вызывают управляемый деформацией фазовый переход полуметалла в полупроводник. Фазовый переход, в свою очередь, формирует вертикальный транспортный канал (мемристор) с полупроводниковым MoTe2 в качестве активной области.

Благодаря деформации канал переключается при напряжении всего 90 мВ. Время переключения составляет 5 нс, время удержания свыше 105 с, а ожидаемое число циклов переключения свыше 108. Напряжение переключения и число циклов регулируется как механически (при производстве), так и электрически в процессе регулировки прибора. Эксперименты с прототипами оказались многообещающими, что позволит учёным со временем развить успех.

[Flanger]

Комитет по стандартизации полупроводниковой продукции JEDEC официально принял новый стандарт модулей оперативной памяти для ноутбуков, получивший название CAMM2 (Compression Attached Memory Module).

Принятие нового стандарта модулей ОЗУ организацией JEDEC означает, что он почти наверняка будет широко использоваться в будущих ноутбуках, постепенно заменяя старый формфактор SO-DIMM, который используется в лэптопах уже более двух десятилетий.

Стандарт памяти CAMM или Compression Attached Memory Module начался как проприетарная разработка компании Dell для её ноутбуков Precision 7670. Основным преимуществом CAMM над стандартными модулями SO-DIMM является их компактность и более высокая плотность памяти. По словам Dell, модули CAMM до 57 % тоньше, чем четыре планки памяти SO-DIMM, установленные в стандартные слоты. Кроме того, в формате CAMM можно создавать модули со скоростью выше 6400 МГц, что является ограничением для привычных модулей SO-DIMM.

Изначальная проприетарная природа формата CAMM делала его менее универсальным по сравнению с модулями SO-DIMM. В отличие от последних, которые выпускаются множеством производителей, Dell изначально планировала выпускать модули CAMM самостоятельно и предлагать их в качестве варианта для апгрейда. Этот вопрос удалось решить с принятием стандарта CAMM2 организацией JEDEC, которая занимается стандартизацией оперативной памяти.

Спецификации CAMM2 приняты в двух вариантах: один для памяти DDR5, другой — для энергоэффективной LPDDR5(X). Примечательно, что CAMM2 делает возможным использование LPDDR5(X) в виде съёмных модулей — пока что эту память можно встретить только в распаянном на материнские платы виде. В пресс-релизе JEDEC указано, что модули CAMM2 DDR5 предназначены для производительных ноутбуков и обычных настольных ПК. В свою очередь память CAMM2 LPDDR5/5X предназначена для более широкого спектра ноутбуков и определенных сегментов рынка серверов. Разъёмы для CAMM2 DDR5 и CAMM2 LPDDR5/5X отличаются друг от друга, поэтому планки памяти невзаимозаменяемые.

Ещё одно преимущество модулей CAMM2 над обычными SO-DIMM заключается в том, что для активации двухканального режима работы памяти CAMM2 не требуется наличие двух модулей ОЗУ. Один модуль CAMM2 может поддерживать два канала памяти, что обеспечивает большую пропускную способность памяти для CPU и встроенной графики для повышения производительности. Память SO-DIMM может поддерживает только один модуль памяти на канал. В то же время JEDEC отмечает, что также запланированы одноканальные модули памяти CAMM2. Модули CAMM2 могут выпускаться в объёмах до 128 Гбайт.

Весьма вероятно, что поначалу модули CAMM2 будут значительно дороже обычных планок SO-DIMM из-за новизны стандарта. А производителям устройств потребуется некоторое время чтобы полностью отказаться от использования привычных модулей SO-DIMM. Однако CAMM2 обладает всем необходимым потенциалом однажды стать полной заменой привычных модулей ОЗУ для ноутбуков и других мобильных устройств.

[Flanger]

Компания Rambus анонсировала первый в отрасли чип RCD (Registering Clock Driver) четвёртого поколения, предназначенный для создания высокопроизводительных модулей регистровой оперативной памяти DDR5 (RDIMM) для серверов.

RCD действует как буфер между компонентами DRAM и контроллером памяти, что позволяет использовать в одном модуле больше компонентов DRAM для достижения более высокой ёмкости. Образцы новинки уже поставляются производителям ОЗУ.

Источник изображения: Rambus

Новый чип Rambus RCD позволяет выпускать серверные модули DDR5 RDIMM со скоростью передачи данных до 7200 МТ/с. Прирост производительности, как отмечается, составляет 50 % по сравнению с современными изделиями DDR5-4800. Повышение пропускной способности ОЗУ, по заявлениям Rambus, необходимо для эффективного решения задач в области генеративного ИИ, стремительно набирающего популярность. Кроме того, модули DDR5-7200 помогут ускорить выполнение рабочих нагрузок в дата-центрах.

[Flanger]

Учёные из Стэнфордского университета разработали новый тип фазовой памяти, способный кардинально ускорить обработку больших объёмов данных в компьютерах. Это открытие обещает новую эру в сфере высокоскоростной и энергоэффективной памяти.

Инновационная технология памяти

Новый материал, описанный в журнале Nature Communications , позволяет переключаться между состояниями высокого и низкого сопротивления, создавая таким образом данные. Это открывает перспективы для улучшения систем искусственного интеллекта и обработки больших данных. Профессор Эрик Поп из Стэнфорда подчеркивает: «Мы не просто улучшаем один показатель, такой как скорость или надёжность. Мы повышаем несколько характеристик одновременно».

Повышение эффективности вычислений

Современные компьютеры разделяют хранение и обработку данных, что приводит к задержкам. Новый тип памяти, по словам соавтора исследования Сянджина Ву, «позволит сблизить память и обработку, уменьшая энергопотребление и время обработки».

Многообещающий сплав GST467

Сердцем новой технологии является сплав GST467, разработанный в университете Мэриленда. Он отличается особенно быстрой скоростью переключения и включён в сверхрешётку - структуру, ранее использованную для достижения хороших результатов в области нелетучей памяти. Асир Интисар Кхан, соавтор исследования, отмечает: «Уникальный состав GST467 обеспечивает ему высокую скорость переключения, хорошую выносливость, стабильность и долговечность».

Новый уровень производительности

Сверхрешётка GST467 обеспечивает высокую стабильность и работает при напряжении ниже 1 вольта, что является ключевым для низкоэнергетических технологий. Поп говорит: «Переключение за десятки наносекунд при напряжении менее одного вольта - это большое дело».

Кроме того, новая память предлагает высокую плотность размещения ячеек памяти на малом пространстве. Размеры ячеек уменьшены до 40 нанометров в диаметре, что меньше размера коронавируса. Исследователи также рассматривают возможность вертикального укладывания слоёв памяти, что возможно благодаря низкой температуре изготовления и используемым методам.

Этот прорыв в области памяти предвещает новую эру в вычислительной технике, обещая одновременно увеличить скорость и снизить энергопотребление в будущих вычислительных системах.

 

[Flanger]

Intel, Marvell и Synopsys готовятся к DDR6 — скорость контроллеров на базовом уровне достигнет 224 Гбит/с

С 18 по 22 февраля в Сан-Франциско пройдёт очередная конференция IEEE Solid State Circuit, где ведущие разработчики чипов расскажут о перспективных проектах. В частности, компании Intel, Marvell и Synopsys сообщат о собственных разработках в области сигнальных интерфейсов оперативной памяти будущего. Каждая из них представит схемотехнику для 3-нм техпроцессов со скоростью до 224 Гбит/с.

Ожидается, что в 2024 году будут приняты спецификации стандарта памяти DDR6. Скорость передачи данных по каждому контакту шины данных будет лежать в пределах от 12,8 Гбит/с до 17 Гбит/с. Очевидно, что для этого нужны обновлённые протоколы и новые схемотехнические решения. Компании Intel, Marvell и Synopsys каждая по-своему готовится к появлению DDR6 и будущих версий оперативной памяти, о чём они обещают подробнее рассказать в феврале.

В докладе компании Intel будет затронут аспект организации физического уровня (PHY) сигнального интерфейса памяти, который, как нетрудно догадаться, по своей сути аналоговый. На этом этапе важно снизить уровни шумов и обеспечить наилучшую синхронизацию сигналов, что, в свою очередь, зависит от характеристик транзисторов и напрямую от техпроцесса производства контроллеров. Сообщается, что Intel адаптировала схемотехнику ЦАП для 3-нм транзисторов FinFET. Уровень потребления составит 3 пДж/бит, что очень хорошо, ведь рост потребления должен быть сдержан даже в случае увеличения пропускной способности.

Компания Synopsys, со своей стороны, представит лицензируемую (IP) схемотехнику для приёмопередатчика с похожими характеристиками. Решение Synopsys также обеспечит максимальную скорость интерфейса до 224 Гбит/с с потреблением до 3 пДж/бит. Схемотехника Synopsys также рассчитана для техпроцесса FinFET класса 3 нм. Это, кстати, оставляет за скобками компанию Samsung, которая в рамках 3-нм производства переходит на транзисторы с круговым затвором (GAAFET).

Наконец, своё решение для высокопроизводительной оперативной памяти будущего представит компания Marvell — известный разработчик контроллеров и сигнальных процессоров, включая решения для SSD. Цифровой контроллер Marvell в виде блока по обработке и передаче сигналов обеспечит скорость работы до 212 Гбит/с для 5-нм FinFET-техпроцесса. Значительный запас по скорости работы оставляет возможность для дальнейшего наращивания скорости оперативной памяти сверх ожидаемой для стандарта DDR6, что важно для приложений ИИ и машинного обучения.

[Flanger]

Micron показала огромные модули памяти MCRDIMM DDR5-8800 объёмом 256 Гбайт

Компания Micron показала на конференции Nvidia GTC 2024 необычные модули оперативной памяти MCRDIMM объёмом 256 Гбайт. Данные модули с большой высотой предназначены для нового поколения серверных систем, в том числе на базе будущих процессоров Intel Xeon Scalable Granite Rapids. Micron сообщила, что уже начала рассылать образцы заинтересованным покупателям.

Продемонстрированные производителем модули памяти MCRDIMM DDR5 объёмом 256 Гбайт работают со скоростью 8800 МГц. Они предназначены для серверных систем формата 1U. В основе указанных модулей памяти используются 32-гигабитные микросхемы DDR5. С каждой стороны такого модуля расположено по 40 чипов памяти. Энергопотребление одного модуля ОЗУ MCRDIMM DDR5-8800 объёмом 256 Гбайт составляет около 20 Вт, что относительно немного, учитывая, что ранее выпущенные тем же производителем модули DDR5-8000 RDIMM объёмом 128 Гбайт при стандартном профиле DDR5-4800 потребляют 10 Вт.

  Multiplexer Combined Ranks (MCR) DIMM — тип двухранговых модулей ОЗУ, которые работают параллельно с двумя рангами благодаря использованию специального буфера. Этот буфер позволяет двум физическим рангам действовать так, как если бы они были двумя отдельными модулями памяти, работающими параллельно. Благодаря этому производительность таких модулей эффективно удваивается за счёт одновременного извлечения 128 байтов данных из обоих рангов за такт. Буфер работает со своим хост-контроллером памяти DDR5, что позволяет памяти работать на скорости выше, чем предусмотрено стандартом. В данном случае речь идёт о 8800 МТ/с.

  Обычно модули с двумя физическими рангами функционируют как один модуль. Таким образом, центральный процессор или контроллер памяти за один такт извлекает только 64 байта данных. Память MCRDIMM удваивают это значение, тем самым существенно увеличивая ёмкость и производительность каждого модуля.

Тот факт, что Micron решила показать свои модули памяти MCRDIMM объёмом 256 Гбайт именно на конференции Nvidia GTC 2024, посвящённой ИИ, может говорить о том, что компания рассматривает этот продукт в качестве решения для ИИ-серверов нового поколения, например, на базе процессоров Intel Xeon Scalable Granite Rapids. Системы на их основе будут использовать огромные объёмы памяти для обучения ИИ-моделей, поэтому указанные модули ОЗУ придутся как нельзя кстати. Сами чипы Intel Xeon Scalable Granite Rapids будут поддерживать 12-канальный режим работы памяти по два модуля на канал. Таким образом, на основе модулей Micron можно будет создавать серверы с 3 Тбайт ОЗУ при использовании 12 слотов памяти и до 6 Тбайт ОЗУ при использовании 24 слотов памяти.