Memorie Phase Change Memory, IBM ci crede e lo dimostra

Memorie Phase Change Memory, IBM ci crede e lo dimostra

IBM ha mostrato come la tecnologia per l'archiviazione basata su memorie a cambiamento di fase non sia fantascienza, ma una realtà che potrebbe arrivare sul mercato entro pochi anni

di Alessandro Bordin pubblicata il , alle 09:49 nel canale Storage
IBM
 

Dopo decenni di relativa calma nel mondo dello storage, con evoluzioni tecnologiche fondamentalmente incentrate sui dischi rotanti, abbiamo assistito negli ultimi anni alla diffusione di massa di unità di archiviazione basate sui moduli NAND Flash. Unità di questo tipo esistevano da molto tempo, è bene precisarlo, ma solo negli ultimi anni hanno trovato una collocazione nei listini alla portata di tutti, permettendo agli SSD, Solid State Drive, di aprire un nuovo filone consumer e enterprise in grado di garantire prestazioni molto più elevate rispetto alla tecnologia tradizionale.

In questi giorni però IBM ha messo le basi, sia in teoria che in pratica, a ciò che potremo vedere in commercio fra circa 5 anni, in grado di superare sotto ogni punto di vista la migliore unità SSD, sia in termini di  prestazioni che di affidabilità. Stiamo parlando delle memorie PCM, Phase Change Memory, ovvero a cambiamento di fase.

Ne avevamo già parlato in passato, sottolineando come i primi prototipi fossero già presenti nei laboratori del lontano 2006.  Evidentemente sono stati fatti molti passi avanti, poiché in questi giorni IBM ha presentato un prototipo credibile sotto ogni punto di vista, tanto da far ipotizzare una commercializzazione nell'arco di qualche anno.

Alla base della tecnologia PCM troviamo il cambiamento di fase del substrato, da cristallino ad amorfo e viceversa, il tutto indotto da un impulso elettrico. Ogni cella quindi può presentarsi in due fasi, associabili all'informazione 0 e 1 tanto cara al mondo digitale. I vantaggi di tale tecnologia, però, sono molteplici. La prima è che permette di realizzare unità teoricamente fino a 100 volte più veloci degli SSD, almeno secondo la fonte.

Alla base di questa velocità, oltre alla natura completamente differente del funzionamento rispetto ad altre tecnologie, troviamo la possibilità di scrivere nelle celle senza doverle prima cancellare, come avviene negli SSD. Ne consegue una velocità maggiore e anche una longevità impensabile attualmente per i chip NAND Flash: se per questi si parla di migliaia di riscritture, con le memorie PCM siamo nell'ordine di circa 5 milioni.

Le singole unità di memoria, inoltre, possono andare oltre rispetto all'archiviazione di un solo bit: gli ingegneri IBM hanno dimostrato che, differenziando alcuni parametri come ad esempio l'intensità dell'impulso elettrico, è possibile memorizzare le combinazioni "00", "01" 10" e "11", aprendo scenari sul futuro che fanno ben sperare. Lo scoglio più grande per la tecnologia PCM è sempre stata, in questi anni, il mantenere l'informazione anche in assenza di alimentazione. Un problema non da poco che ne ha rallentato lo sviluppo, almeno fino a oggi.

IBM ha realizzato un substrato su più livelli che permetterebbe di mantenere l'informazione anche in assenza di alimentazione, superando quindi il problema più complesso. Il prototipo mostrato, funzionante, è di fatto un chip CMOS con processo produttivo a 90nm, ospitante circa 200.000 celle. Da qui alla commercializzazione è solo questione di evoluzione tecnologica e allineamento dei prezzi verso una soglia "sostenibile" per il mercato. Un traguardo che IBM prevede di tagliare, come già detto in precedenza, entro circa 5 anni. 

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8 Commenti
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LeaderGL201 Luglio 2011, 11:09 #1
...il leader mondiale per le memorie a cambiamento di fase è Micron...
Chelidon01 Luglio 2011, 11:12 #2
Non dovrebbero questi essere i frutti della startup che avevano costituito con la italo-francese STMicroelectronics per lo sviluppo commerciale di questa tecnologia, oppure ricordo male ed era un'iniziativa fra Intel e STM?
LeaderGL201 Luglio 2011, 17:29 #3
l'azienda specializzata in memorie PCM era la Numonyx (joint venture tra Intel ed ST), ora acquisita da Micron.
djfix1301 Luglio 2011, 22:12 #4
...scusate ma...CHI SE NE IMPORTA CHI è IL LEADER DI QUESTA TECNOLOGIA!

a noi tutti (privati ed imprese) interessa che queste tecnologie arrivino e siano alla nostra portata!
poi chi si vole prendere il Nobel faccia pure!
Pier220401 Luglio 2011, 22:58 #5
Sarei curioso di sapere che vantaggi si possono avere nel memorizzare combinazioni di 00 - 01 - 10 - 11 , rispetto ai numeri binari 0 - 1..

A parte questo, il fatto che non serve cancellare le celle prima di doverle riscrivere porta un vantaggio enorme.

L'aumento di prestazioni teorico di 100 volte poi ha dell'incredibile.

Quando potrebbe essere commercializzabile questa tecnologia?
m.savazzi01 Luglio 2011, 23:28 #6
Originariamente inviato da: Pier2204
Sarei curioso di sapere che vantaggi si possono avere nel memorizzare combinazioni di 00 - 01 - 10 - 11 , rispetto ai numeri binari 0 - 1..


è un salto di velocità enorme perchè con un solo "colpo di clock" ottieni 2 bit invece di 1, lo stesso in scrittura.
questo cambia anche quanto devi aspettare per avere un byte (o 8 byte per 64 bit) oppure quanto devi parallelizzare.

Inoltre le memorie appena lette non posso essere rilette o scritte subito ma si deve aspettare il refresh e altre "inezie"... con letture multiple...


Ci sono tantissimi aspetti positivi.
Zenida02 Luglio 2011, 00:16 #7
Beh il vantaggio nello scrivere una combinazione 00 01 10 11 per cella sta nel fatto che abbiamo dimezzato lo spazio richiesto per memorizzare l'informazione, in quanto ora nella cella ci possono essere 4 stati differenti e non solo 2....diciamo che è come dire addio al caro vecchio BIT anche se l'informazione resta sempre binaria.

Quello che mi chiedo e a quanto si arriverà in capienza a questo punto.
simolaviz02 Luglio 2011, 21:16 #8
Originariamente inviato da: LeaderGL2
...il leader mondiale per le memorie a cambiamento di fase è Micron...





Ho letto l'articolo originale di IBM, lavoro che ha presentato ad una conferenza, sinceramente non mi ha convinto al 100%.. Non mi è molto chiaro come funziona l'algoritmo da loro proposto e soprattutto, le figure dell'articolo mostravano distribuzioni in scala normale, quindi le code erano invisibili.. E il test su 200k celle è poco significativo. Rimane comunque il fatto che sia un articolo interessante, sicuramente da approfondire^^

P.S. Ricordo a tutti che il multilevel nelle flash è diventato relatà solo dopo anni di PRODUZIONE, qui siamo ancora agli inizi, ci vorrà ancora un po' di tempo ma io sono fiducioso

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