מעניין

זיכרון שינוי שלב, P-RAM

זיכרון שינוי שלב, P-RAM


זיכרון גישה אקראי לשינוי שלב, P-RAM, הוא סוג של זיכרון או אחסון מחשב שאינם נדיפים ומהיר יותר מטכנולוגיית זיכרון הפלאש הנפוצה בהרבה.

זיכרון לשינוי שלב יכול להתייחס למספר שמות כולל P-RAM או PRAM, PC-RAM, RAM לשינוי פאזה, ואולי יותר.

זיכרון לשינוי שלב מבוסס על טכניקה המכונה memresitor אשר פותחה בתחילה על ידי היולט פקרד.

כעת זיכרון לשינוי פאזה נלקח על ידי מספר יצרנים אחרים והוא עשוי לראות שימוש הולך וגובר. זיכרון לשינוי פאזה נתפס כהתקדמות משמעותית וכזו שעלולה להפוך לאחד הפורמטים המרכזיים של זיכרון מוליכים למחצה לעתיד.

יסודות הזיכרון לשינוי שלב

זיכרון שינוי השלב, PCM או זיכרון גישה אקראי לשינוי פאזה, P-RAM, מנצל את המאפיין הייחודי של חומר הנקרא זכוכית קלקוגניד.

ה- P-RAM משתמש בעובדה שזכוכית הכלקוגניד מתחלפת בין שני מצבים, פוליקרקסטריאליים ואמורפיים על ידי מעבר הזרם המייצר חום בזמן שהוא עובר דרך תא. זה מוליד שינוי שם השלב, שכן החומר משתנה בין שני המצבים או השלבים.

במצב אמורפי החומר מפגין רמת התנגדות גבוהה וגם רפלקטיביות נמוכה.

במצב הפול-גבישי החומר בעל מבנה גבישי קבוע, וזה מתבטא בשינוי תכונות. במצב זה יש לו התנגדות נמוכה מכיוון שאלקטרונים מסוגלים לנוע בקלות דרך המבנה הגבישי, והוא גם מציג רפלקטיביות גבוהה.

עבור אחסון של שינוי שלב / שינוי של שלב RAM, רמת ההתנגדות היא שמעניינת. מעגלים סביב התא מזהים את השינוי בהתנגדות מכיוון שלשני המצבים יש התנגדות שונה וכתוצאה מכך הוא מזהה אם "1" או "0" מאוחסן במיקום זה.

שינוי השלב בין שני המצבים של כלקוגניד מתרחש באמצעות חימום מקומי שהביא כתוצאה מזרם מוזרק לתקופה קצובה. השלב הסופי של החומר מווסת לפי גודל הזרם המוזרק וזמן הפעולה.

אלמנט התנגדות מספק את החימום - הוא משתרע מאלקטרודה תחתונה לשכבת הכלקוגניד. העובר הנוכחי למרות אלמנט החימום הנגדי מספק חום אשר מועבר לאחר מכן לשכבת הכלקוגניד.


מדינהנכסים
גָלוּם• סדר אטומי לטווח קצר
• רפלקטיביות גבוהה
• עמידות גבוהה
רב-גבישי• סדר אטומי לטווח ארוך
• רפלקטיביות נמוכה
• התנגדות נמוכה

בנוסף, ההתפתחויות האחרונות בטכנולוגיה השיגו שתי מצבים נוספים, שהכפילו למעשה את האחסון של מכשיר בגודל מסוים.

היתרון של טכנולוגיית שינוי פאזה הוא שהמצב נשאר שלם כאשר מסירים חשמל מההתקן, ובכך הופכים אותו לצורת אחסון לא נדיפה.

יתרונות וחסרונות זיכרון לשינוי שלב

שינוי שלב זיכרון גישה אקראית, P-RAM מציע מספר יתרונות משמעותיים לאחסון נתונים על המתחרה העיקרי שלו שהוא זיכרון פלאש:

יתרונות זיכרון שינוי שלב:

  • לא נדיף: זיכרון RAM לשינוי שלב הוא צורה לא נדיפה של זיכרון, כלומר אין צורך בכוח כדי לשמור על המידע שלו. זה מאפשר לו להתחרות ישירות עם זיכרון הפלאש.
  • קצת משתנה: בדומה ל- RAM או ל- EEPROM, P-RAM / PCM הוא מה שמכונה קצת משתנה. המשמעות היא שניתן לכתוב מידע ישירות אליו ללא צורך בתהליך מחיקה. זה מקנה לו יתרון משמעותי על פני פלאש אשר דורש מחזור מחיקה לפני שניתן לכתוב אליו נתונים חדשים.
  • ביצועי קריאה מהירים: שינוי שלבי זיכרון RAM, P-RAM / PCM כולל זמני גישה אקראיים מהירים. יש לכך יתרון בכך שהוא מאפשר ביצוע קוד ישירות מהזיכרון, ללא צורך בהעתקת הנתונים ל- RAM. חביון הקריאה של P-RAM ניתן להשוואה לסיבית בודדת לכל פלאש NOR, ואילו רוחב הפס הקריא דומה לזה של DRAM.
  • מדרגיות: לעתיד, יכולת ההרחבה של P-RAM היא תחום נוסף שבו הוא יכול לספק יתרונות, אם כי זה עדיין לא מומש. ההנמקה היא ששתי גרסאות ה- NOR וגם ה- NAND נשענות על מבני זיכרון שערים צפים, שקשה לכווץ אותם. נמצא שככל שגודל תא הזיכרון מצטמצם, מספר האלקטרונים המאוחסנים בשער הצף מצטמצם והדבר מקשה על איתור אמינות של זיהוי מטענים קטנים אלה. P-RAM אינו שומר טעינה, אלא במקום זאת הוא מסתמך על שינוי התנגדות. כתוצאה מכך אינו רגיש לאותם קשיי קנה מידה.
  • כתוב / מחק ביצועים: ביצועי מחיקת הכתיבה של P-Ram טובים מאוד עם מהירויות מהירות יותר וחביון נמוך יותר מאשר פלאש NAND. מכיוון שלא נדרש מחזור מחיקה זה מספק שיפור משמעותי כולל בהשוואה לפלאש.

חסרונות זיכרון שינוי שלב:

  • כדאיות מסחרית: למרות הטענות הרבות בדבר היתרונות של P-RAM, מעטות החברות שהצליחו לפתח שבבים שעברו מסחור בהצלחה.
  • אחסון מרובה סיביות לכל תא פלאש: היכולת של פלאש לאחסן ולזהות מספר ביטים בכל תא עדיין מעניקה לפלאש יתרון בקיבולת זיכרון על פני P-RAM. אמנם ל- P-RAM / PCM יתרונות בהרחבה אפשרית לעתיד.

כאשר בוחנים שימוש בזיכרון לשינוי פאזה, יש לקחת בחשבון את היתרונות והחסרונות.

זיכרון לשינוי שלב הוצג על ידי מספר יצרנים, אך עם זאת הוא עדיין לא נמצא בשימוש נרחב מכיוון שמפתחים רבים עשויים להיזהר מטכנולוגיה חדשה שכזו. עם זאת, זיכרון שינוי שלב, ל- PCM יש כמה יתרונות ברורים להציע למספר הזדמנויות.


צפו בסרטון: Mac NVRAM und PRAM reset durchführen deutsch (דֵצֶמבֶּר 2021).