本周二，在巴黎舉辦的IEEE國(guó)際內(nèi)存研討會(huì)上，IBM研究院宣布其科學(xué)家在相變內(nèi)存(PCM)技術(shù)上取得了重大突破。2011年這也是第一次，科學(xué)家能夠采用PCM在每單元真正實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)3字節(jié)。這項(xiàng)內(nèi)存突破可能提供快速簡(jiǎn)單地存儲(chǔ)，尤其有利于移動(dòng)和物聯(lián)網(wǎng)。

近幾年，關(guān)于類(lèi)似Xpoint的新一代技術(shù)進(jìn)展極大，相變內(nèi)存實(shí)在算不上一項(xiàng)新技術(shù)(這還得追溯到1960年)，但近幾年才實(shí)現(xiàn)對(duì)它的有效使用。

PCM有兩個(gè)狀態(tài)——晶體和非晶體。這些狀態(tài)利用低(非晶體)和高(晶體)電流寫(xiě)入數(shù)據(jù)并且降低電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)讀回，在斷電情況下不會(huì)丟失數(shù)據(jù)，類(lèi)似一張可重寫(xiě)的藍(lán)光盤(pán)。過(guò)去，科學(xué)家在PCM內(nèi)存技術(shù)方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了單字節(jié)存儲(chǔ)。現(xiàn)在IBM研究院科學(xué)家成功在64k單元陣列中存儲(chǔ)了3個(gè)字節(jié)(條件為高溫狀態(tài)并擦寫(xiě)100萬(wàn)次之后)。此外為了獲得這種多字節(jié)存儲(chǔ)技術(shù)，IBM科學(xué)家還開(kāi)發(fā)了兩項(xiàng)促進(jìn)技術(shù)——drift-immune cell-state metrics和drift-容錯(cuò)編碼及檢測(cè)方案，所謂“drift”具有逐步降低內(nèi)存存儲(chǔ)權(quán)值的能力。

PCM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

IBM稱(chēng)該技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域從取代現(xiàn)代臺(tái)式機(jī)內(nèi)的RAM到利用一種PCM和閃存的混合形式大幅提升移動(dòng)設(shè)備的速度。它在一篇新聞稿中寫(xiě)道：“比如，一款手機(jī)的操作系統(tǒng)存儲(chǔ)在PCM中可實(shí)現(xiàn)手機(jī)幾秒內(nèi)啟動(dòng)。而在企業(yè)領(lǐng)域，整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)都可以存儲(chǔ)在PCM中，如此對(duì)時(shí)限要求極為嚴(yán)格的在線(xiàn)應(yīng)用程序即可實(shí)現(xiàn)極快速地查詢(xún)處理，特別是金融交易類(lèi)應(yīng)用?！?/p>

另外，基于云的人工智能應(yīng)用程序也可以從PCM中獲益。IBM寫(xiě)道：“機(jī)器學(xué)習(xí)算法采用了大型數(shù)據(jù)集，其通過(guò)降低迭代之間的數(shù)據(jù)延遲開(kāi)銷(xiāo)也會(huì)看到一個(gè)速度的提升?！毕鄬?duì)于可承受3000次數(shù)據(jù)寫(xiě)入的閃存，PCM可進(jìn)行高達(dá)1000萬(wàn)次數(shù)據(jù)寫(xiě)入，使之成為一項(xiàng)面向數(shù)據(jù)中心，具有潛在行業(yè)性變革的技術(shù)。

PCM技術(shù)開(kāi)啟競(jìng)爭(zhēng)模式

內(nèi)存和閃存存儲(chǔ)間的最佳位置，兼具成本與速度優(yōu)勢(shì)。英特爾和美光也在利用3D Xpoint攻略這個(gè)最佳位置，3D Xpoint 采用介質(zhì)的堆疊層。其它新興技術(shù)包括RRAM(電阻式RAM)，MRAM(磁阻式RAM)和憶阻器。

Objective Analysis 公司分析師Jim Handy稱(chēng)類(lèi)似3D Xpoint，3字節(jié)的PCM可能通過(guò)芯片制造商的支持大獲成功。英特爾正在致力于將3D Xpoint應(yīng)用于x86上，與此同時(shí)，IBM也在利用Power架構(gòu)給PCM鋪路。這種認(rèn)同方式對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)極為關(guān)鍵，有效推進(jìn)了新技術(shù)成本的降低。

最后，IBM并未預(yù)測(cè)3字節(jié)PCM何時(shí)會(huì)進(jìn)入大眾市場(chǎng)體系，部分原因是該公司并不生產(chǎn)內(nèi)存還需要尋找一個(gè)合作伙伴。(過(guò)去IBM和海力士在PCM上有合作)但I(xiàn)BM稱(chēng)PCM大規(guī)模投入生產(chǎn)可能還需要2到3年時(shí)間。

崔歡歡