Специалисты IBM Research совершили инженерный прорыв, который, как утверждается, может посодействовать реализации сценария перехода электронных устройств с привычной памяти DRAM и NAND на более быструю и надежную память на основе фазового перехода (PCM, phase change memory).
Это новый тип энергонезависимой памяти, принцип работы которой основывается на уникальном поведении халькогенида, материала, используемого в перезаписываемых оптических носителях. Кристаллическое и аморфное состояния халькогенида кардинально различаются электрическим сопротивлением, а это лежит в основе хранения информации. Аморфное состояние, характеризующее высоким сопротивлением, используется для представления двоичного 0, a кристаллическое состояние, обладающее низким уровнем сопротивления, представляет 1. Для переключения между состояниями используются средние и высокие токи, тогда как считывание осуществляется при малых токах.
До сих пор главными препятствиями на пути коммерциализации памяти PCM являлись ее высокая стоимость и очень низкая плотность – не более одного бита на ячейку. Это ограничение делало невозможным применение памяти PCM в ноутбуках или смартфонах.
Ученым из IBM Research первым удалось создать память PCM, способную хранить три бита в одной ячейке. Для этого ученым пришлось тщательно изучить реакцию кристаллов на высокие температуры. Это огромное достижение, которым IBM убила двух зайцев одновременно: повысила плотность хранения и снизила удельную стоимость хранения, сделав PCM значительно дешевле DRAM и приблизив к флэш-памяти.
К достоинствам PCM можно отнести сочетание высокой производительности, почти такой же, как у DRAM, с энергонезависимостью флэш-памяти. Более того, от флэш-памяти PCM отличается более длительным сроком службы – до 10 млн циклов перезаписи против 3000 перезаписей у флэш-памяти.
По словам IBM, сценариев использования такой памяти море, от замены RAM в настольных компьютерах до создания гибридных конфигураций вместе с флэш-памятью для мобильных устройств.