Виды памяти вытесняющие статическую память

Вступление

- Память для вычислительных систем существует, и мировой годовой объем рынка составляет десятки миллиардов долларов.
Know-how заключается в новом принципе управления выборкой информации из накопителя памяти, построенного на ферромагнитных элементах. Реализация этого предложения означает следующее:
• Становится возможным создание устройств памяти, в том числе оперативной, которые по своим основным эксплуатационным характеристикам – емкость, быстродействие – значительно лучше современных аналогов (см. пример в конце данного материала),
• Новые устройства памяти будут обладать дополнительными преимуществами, а именно, способностью работать в диапазоне низких значений – единицы вольт - напряжения питания, нетребовательностью к постоянству параметров запоминающего материала, повышенной стойкостью к ионизирующим излучениям,
• Новые устройства памяти будут значительно дешевле в расчете на один бит информации,
• Новые устройства памяти используют существующие, хорошо отработанные технологии в микроэлектронике и не требуют длительной и дорогостоящей научно-исследовательской и опытно-конструкторской фазы разработки.
• Становится принципиально возможным совмещение логических функций и функций памяти на одном кристалле, т.е. создание компьютеров с концептуально иной, чем сейчас, архитектурой.

Нетрадиционный подход в разработке памяти c произвольной выборкой

- Быстродействие ЗУ приближается к скорости переключения магнитного элемента и ограничено только свойствами используемого магнитного материала. Минимальное время переключения запоминающего элемента в матрице ЗУ на, например, плоских плёнках составляет 1нс и менее уже при существующих технологиях, что недостижимо для других ЗУ. Накопитель такого ЗУ не требует транзистора на каждый элемент памяти, как в существующих технологиях. Он состоит исключительно из координатных шин и магнитного материала, поэтому долговечен и по отношению к сроку службы ничего не стоит

- Ёмкость ОЗУ определяется размерами запоминающего элемента . Следовательно, ёмкость данного ЗУ может быть больше ёмкости динамического ЗУ.

В качестве элементов памяти ЗУ используется магнитный материал (например, магнитная плёнка), который хранит информацию без потребления энергии.
Следовательно, запись (считывание) информации происходит в импульсном режиме - двумя полутоками соответствующей полярности. Энергия тратится только на формирование токов выборки. Из сказанного выше следует, что чем меньше энергозатратность элемента, тем меньше потребляемая мощность накопителя.

- Кроме того, используемое решение позволило:
• решить известную проблему зависимости быстродействия запоминающего устройства от его ёмкости;
• снизить напряжение питания до любого необходимого уровня, требуемого для питания логики управления;
• существенно снизить мощность потребления;
• исключить потери информации при отключении источника питания или выходе из строя одного или более формирователей выборки;
• многократно снизить уровень дельта-помех от полувыбранных запоминающих элементов;
• расширить функциональные возможности запоминающего устройства до уровня, позволяющего исключить процессор из состава ЭВМ;
• использовать аналоговые свойства запоминающего элемента для записи, хранения и считывания многоразрядных чисел;
• исключить считывающие обмотки из состава запоминающего устройства и использовать резистивный эффект от переключения запоминающего элемента.

- Предложенный принцип работы не изменяет технологии изготовления матрицы запоминающего устройства. В связи с тем, что ЗУ одноразрядное, для записи информации не нужно обнуление: запись "0" – отрицательная полярность тока выборки запись "1" – положительная полярность тока выборки.
В момент записи может производиться считывание информации по тому же адресу. Появление импульса на выходе усилителя воспроизведения говорит о том, что считываемая информация противоположна записываемой. Таким образом, на выходе усилителя воспроизведения при обращении к ЗУ реализуется логическая операция неравнозначности без потери информации (записываемая и считываемая информации меняются местами).
Практически это позволяет, при построении памяти из одноразрядных ЗУ, производить всю обработку информации – логическую, арифметическую и ассоциативную - без процессора.

- Функциональные схемы и способ организации матрицы запоминающих элементов предлагаемого и традиционного ЗУ эквивалентны и представлены на Рис.1.
Запоминающая матрица n n (накопитель)
Рис.1 Функциональная схема
В экспериментах используется одноразрядное ЗУ на магнитных сердечниках ёмкостью 256 бит, состоящее из двух устройств выборки (X,Y) и запоминающей матрицы (накопителя). Каждый сердечник прошит двумя ортогональными обмотками и выходной обмоткой, проходящей сквозь все сердечники (Рис.1). Для традиционного и нового ЗУ используется один и тот же накопитель. Общий вид реально работающих экспериментального стенда и образца новой магнитной памяти представлены на фото 1.

Вид магнитной памяти Структура памяти Intel выпустила "убийцу“ флеш-памяти

- Компании Intel и STMicroelectionics отправили партнерам прототипы новой памяти PRAM. Устройство под кодовым названием Alverstone обеспечивает большую ско

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать