Представленное устройство Alver?stone, выполненное по 90-нанометровой технологии, способно хранить 128 Мбайт данных, не теряя их при отключении питанияСобытие, о неизбежности которого столько говорили в последние годы, наконец, состоялось. Корпорация Intel и ее партнер — крупнейший европейский поставщик микроэлектроники итало-французская компания STMicroelectronics — 6 февраля одновременно в Калифорнии и в Женеве объявили о начале поставки образцов-прототипов памяти Phase Change Memory (PCM), иногда этот тип памяти еще называют Phase-change Random Access Memory (PRAM). Название PCM отражает тот факт, что запоминание данных осуществляется за счет перехода носителя из одного фазового состояния в другое. Специально созданному альянсу этих двух производителей, Numonyx, удалось сделать прорыв на рынок памяти с изменением фазового состояния раньше конкурентов, среди которых IBM, Samsung Electronics и группа японских компаний, возглавляемая Toshiba. О масштабах события и его последствиях можно судить по размерам инвестиций: только на совместный проект Intel и STMicroelectronics затрачено свыше 2,5 млрд. долл. Такие огромные вложения в исследования и разработки, скорее всего, оправданы, потому что появление PCM может радикально изменить положение дел на рынке памяти, который в 2007 году оценивался величиной, превышающей 60 млрд. долл., включая DRAM, флэш-накопители и другие виды компонентов памяти.

Представленное устройство Alverstone, выполненное по 90-нанометровой технологии, способно хранить 128 Мбайт данных, не теряя их при отключении питания. Пока Alverstone получат для опробования компании, производящие устройства, где требуется неразрушаемая память. На данный момент Alverstone можно рассматривать как конкурент флэш-памяти, но перспективы на будущее гораздо шире. Память PCM работает на порядки быстрее и на порядки долговечнее флэш-памяти; кроме того, при производстве в больших объемах она будет дешевле, поэтому ее можно рассматривать как реальную перспективу для создания доступной альтернативы различным дисковым накопителям — от быстродействующих до так называемых «лент на дисках».

Руководитель проекта Numonyx Эд Доллер заявил: «Это самое существенное достижение в области неразрушаемых систем хранения, сделанное за последние 40 лет».

С ним можно согласиться, хотя бы потому, что появление PCM способно нарушить все наши представления о сложившейся иерархии накопителей и их возможностях.

По физическим принципам PCM ближе всего к оптическим дискам, это не электронное устройство. Для сравнения, в наиболее близкой к этой технологии по своей функциональности флэш-памяти сохранение данных осуществляется за счет захвата или освобождения электронов; этот процесс занимает более 10 наносекунд, и носитель выдерживает ограниченное количество циклов обращений, что неощутимо при использовании этого типа памяти в сменных носителях, но может оказаться заметным при создании твердотельных дисков (Solid State Drive, SSD). Бит памяти PCM реализуется на фрагменте халькогенида, материала, меняющего свое физическое состояние под воздействием температуры. Его омическое сопротивление меняется в зависимости от фазового состояния. В кристаллической фазе оно мало, а в аморфной — велико. Точечным образом нагревая битовый фрагмент, на него можно записать 1 или 0. Этот процесс занимает менее 5 наносекунд, гарантированное количество циклов превышает 100 миллионов, а срок хранения — свыше десяти лет. По быстродействию память PAM должна примерно в 500 раз превосходить флэш-память, затрачивая вдвое меньше энергии в пересчете на единицу хранения. Фрагмент, необходимый для хранения одного бита, может иметь размер от 3 нм до 20 нм.

Эти и другие сведения о PCM были представлены Intel и STMicroelectronics в материалах, представленныхна конференции International Solid States Circuits Conference. В них описывается многоуровневая память PCM, где нагреваемая точка имеет более чем два состояния и это открывает путь для дальнейшего повышения плотности записи. Одно из достоинств PCM заключается в том, что это не электронное устройство, оно не подвержено воздействиям со стороны излучений, что открывает большие перспективы для применения в ракетно-космических приложениях.

У PCM не только захватывающее будущее, но и чрезвычайно интересное прошлое. Свои исследования, направленные на создание PCM, известнейший американский изобретатель Стэнфорд Овшинский начал более 40 лет назад. В конце 60-х он получил первые патенты, а в 1970 году Гордон Мур описал принципы PCM в журнале Electronics Magazine. Жизненный путь Овшинского, родившегося в 1923 году в семье еврейского эмигранта из Литвы, похож на классическую голливудскую историю. По бедности он не получил образования, остался самоучкой, но со временем смог основать инженерную компанию Energy Conversion Devices и стать автором более 250 патентов. Овшинский получил широкую известность как изобретатель тонкопленочных солнечных батарей, экологически чистых никель-металлогидридных аккумуляторов и много другого. О нем писали многие ведущие издания, его фотография появлялась на обложке журнала The Times.

До июня 1999 года продолжались лабораторные исследования, а затем была образована компания Ovonyx, и новый тип памяти получил известность. Возрожденную технологию активно подхватили ведущие производители полупроводников. За первые два года в этот «стартап» инвестировали Lockheed Martin, Intel и STMicroelectronics. А дальше события развивались стремительно. Ряд компаний лицензировали технологию PCM, и все нынешние разработки строятся на основе этих лицензий. В ближайшее время свои решения предложат и другие лицензиаты, и мы наверняка станем свидетелями интересных событий.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF