Hvad hvis vi fortalte dig, at en terabyte data kan passe på noget på størrelse med et frimærke? Du ville tro, at vi er skøre, ikke? Nå, Californien-baseret opstart Crossbar har netop gjort det. Virksomheden afslørede planer for lagringschips, der vil være i stand til at pakke en terabyte værdi af data i et lille rum takket være resistiv RAM (RRAM). Det ville i det væsentlige erstatte NAND-flashhukommelse, som er den nuværende standard i gadgetindustrien, og stort set alle smartphones og tablets bruger den. Imidlertid er det ikke mange, der ved om RRAM, og hvordan det fungerer, og for at forstå Crossbar's intentioner om at erstatte NAND, bør vi kende forskellene mellem de to forskellige typer hukommelse.
Hvad er RRAM?
Crossbar kan prale af, at dens RRAM-lagerløsning er i stand til at lagre op til 1 TB data på en enkelt chip takket være muligheden for at "3D-stakke" flere celler i forskellige konfigurationer for at spare plads, mens du stadig øger lagergrænserne. Alt dette kan passe ind i et tæt, lille rum, som derefter kan passe ind i mobile enheder. Virksomheden siger også, at den nye chipteknologi bruger mindre energi (ca. 20 gange mindre) og forlænger batteriets levetid i enheder "til uger, måneder eller år."
Hastighedsmæssigt hævder Crossbar, at RRAM har en skrivehastighed, der er 20 gange hurtigere end NAND-hukommelse (omkring 140MB / s sammenlignet med 7MB / s med NAND) og også er 10 gange mere pålidelig og bemærker, at den "nærmer sig DRAM-pålidelighed" niveauer. Læsehastigheder siges at være omkring 17 MB / s.
Hvad er så specielt ved RRAM?
For det første er RRAM, i modsætning til andre typer RAM, ikke-flygtigt, hvilket betyder, at det kan gemme og gemme data, selvom strømmen er afbrudt til den. Flygtig hukommelse (som DDR RAM på din computer) kan kun gemme data indtil et bestemt tidspunkt, som når strømmen er afbrudt. Dette er grunden til, at du mister oplysninger, når din computer pludselig lukker ned. Naturligvis er NAND-hukommelse også ikke-flygtig, og begge er i stand til at gemme data permanent.
Det er dog stort set hvor lighederne ender. RRAM bruger en anden metode til at lagre data ved at skabe forskellige niveauer af elektrisk modstand ved hjælp af ioner (ladede atomer) snarere end elektroner, der skaber elektriske ladninger for at lagre bit af data (deraf navnet "resistiv RAM"). Dette betyder, at RRAM kræver mindre energi til at fungere og giver plads til et større antal skrivecyklusser i en længere levetid afhængigt af de komponenter, der bruges. Med muligheden for høje og lave modstandsniveauer tillader dette RRAM at gemme forskellige værdier på chippen for at udgøre bits af data.
Begrebet RRAM har faktisk eksisteret siden 1960'erne, men det var først indtil for nylig, at konceptet blev anset for praktisk og fysisk muligt af forskere. Og baseret på teknologien i RRAM kan den endda bruges til at erstatte eller supplere andre typer hukommelse udover bare NAND, inklusive DDR RAM. Dette betyder, at dagene med at miste data på grund af strømafbrydelser kan være forbi. Med RRAM kan computere forhindre data i at gå tabt, når maskinen slukkes, i modsætning til DDR RAM, som ikke gemmer data, når strømmen bliver afbrudt.
Hvad ser fremtiden for RRAM ud?
Oven på mobile enheder med højere kapacitet kunne vi se, at solid state-drev med meget højere kapacitet kom til at fungere med RRAM. Solid-state-drev bruger i øjeblikket NAND-flashhukommelse, og de er i stand til at fylde flere NAND-chips til lagring med høj kapacitet og nå op til 1 TB. Men med RRAM kunne vi se solid-state-lagring hoppe ind i multiple terabyte-niveauer - noget, som harddiskdrev kun har været i stand til at opnå indtil videre.
Hvornår vil vi se RRAM ramme mainstream?
Vi har set mange vanvittige koncepter inden for teknologi - fleksible skærme og Hyperloop kommer til at tænke på - og de fleste af disse typer koncepter virker temmelig langt hentet og rammer undertiden aldrig markedet. Men Crossbar siger, at fremstillingen af chips kan udnytte nuværende produktionsmetoder, hvilket betyder, at der ikke er behov for en voldsom revolutionering af fremstillingsprocessen, inden chipsene kan fremstilles. Dette betyder, at Crossbar teknisk kunne pumpe det nødvendige volumen ud med det samme for nemt at udskifte NAND i enheder.
Mens målet er at få RRAM til at udskifte NAND-hukommelse på et eller andet tidspunkt, kan overgangen tage noget tid. Hvad angår Crossbar i øjeblikket med udviklingen af sin RRAM-lagringsteknologi, har den i øjeblikket ingen chips i produktion, og det er stadig lidt tidligt for virksomheden at give en nøjagtig tidslinje. Det hævder at have bygget en fungerende prototype, så den første bølge af masseproduktion kunne være lige rundt om hjørnet. Som med enhver teknologi i sine tidlige stadier kunne Crossbar imidlertid støde på hikke i fremstillingsprocessen, hvilket resulterede i forsinkelser og muligheden for andre virksomheder til at afhente stafetten og gøre et stænk.
Derudover har Crossbar ikke udelukkende alle patenter til RRAM, selvom det ejer et par stykker, så det vil være interessant at se, hvordan forretningssiden af tingene spiller ud i produktionsfaserne for disse nye lagringschips, når de kommer ud af deres fødder, og det er meget muligt, at vi ser teknologien blive licenseret til forskellige chipproducenter i fremtiden.
Billeder via tværstang
