До сих пор конструкторы создавали только однослойные чипы емкостью 64 Мбит, которые можно было объединять в блок с другими точно такими же микросхемами.
Как считает заслуженный инженер Numonyx Грег Этвуд, новое достижение в области наращиваемого варианта памяти PCM, получившего название PCM-stackable (PCMS), позволит проектировать изделия, которые вытеснят с рынка микросхемы памяти других типов благодаря более высокой пропускной способности, увеличенной плотности и цене, которая в пересчете на гигабайт окажется вполне сравнимой с ценой современных твердотельных накопителей.
Прорыва удалось добиться в области технологии PCM, уже успевшей, в отличие от других концепций многослойной памяти, на деле доказать свои преимущества. Именно она и становится основным кандидатом на роль будущего лидера.
Структура типичной ячейки энергонезависимой памяти предусматривает наличие элемента хранения и переключающего элемента. Первый предназначен для организации энергонезависимого хранения данных, а переключающий элемент — для объединения элементов хранения в массив. Это позволяет выбирать отдельный элемент хранения среди огромного количества ячеек, число которых может достигать миллиарда и более.
В отличие от флэш-памяти NAND, у которой при записи новых данных в устройство (например, на твердотельный накопитель) всякий раз перезаписывается целый блок ячеек, память PCM позволяет менять отдельные биты, обеспечивая тем самым существенное повышение производительности и эффективности.
«Новая среда обладает малым временем задержки и высокой пропускной способностью, сочетая в себе свойства, присущие флэш-памяти NAND и NOR, а также оперативной памяти DRAM», — отметил Фазио.
Столь значительно продвинуться в области создания многослойной памяти PCMS удалось за счет использования тонкопленочного переключающего модуля, изготовленного из материала того же класса, что и халькогенид, и размещаемого поверх кремниевой подложки. Тонкопленочный переключающий модуль Ovonic Threshold Switch (OTS) играет роль резистора, помещенного между отдельными слоями чипа PCM.
«Переключатель работает подобно диоду, — пояснил Этвуд. — В выключенном состоянии через него проходит небольшой, а во включенном — сильный ток. Сочетание OTS с тонкопленочным материалом хранения позволяет выстраивать многослойные ячейки. В отличие от современных изделий PCM, кремниевая подложка не используется в качестве переключателя, а выполняет роль схем поддержки, которые нужны для выполнения операций декодирования, записи и считывания информации из ячейки. С учетом всего этого площадь кристалла оказывается значительно меньше, что снижает стоимость устройств памяти».