Bộ nhớ đổi pha IBM có thể tăng tốc cho DRAM

Bộ nhớ đổi pha của IBM có tốc độ đọc/ghi nhanh hơn flash memory 100 lần và nén dữ liệu ở các cell khác nhau thay vì chỉ trong một đơn vị.

Theo Cnet, IBM đã giải quyết xong hai vấn đề liên quan tới phase-change memory (PCM – bộ nhớ đổi pha) và cho biết công nghệ lưu trữ dữ liệu tốc độ cao này sẽ được sử dụng trên các server vào năm 2016.

Trong một bản báo cáo tại hội thảo IEEE International Memory Workshop, các nhà nghiên cứu của công ty này đã tả lại cách thức nén các bit dữ liệu vào từng cell của bộ nhớ đổi pha thay vì chỉ thực hiện trên một đơn vị. Đây không phải là lần xuất hiện đầu tiên của ý tưởng về bộ nhớ đa cấp. Nhưng các nhà nghiên cứu cho biết họ đã đưa ý tưởng trên vào thực dụng bằng cách khắc phục vấn đề “drift” (lỗi mất dữ liệu khi lưu trữ trong một thời gian dài).

Bộ nhớ PCM của IBM cho phép đọc-ghi dữ liệu với tốc độ nhanh hơn 100 lần so với flash memory.
Ảnh: Engadget.

Nhờ tiến bộ kỹ thuật, công nghệ mới được đưa ra ẩn chứa đầy tiềm năng thay đổi toàn bộ thiết kế của máy tính. PCM có thể cùng với DRAM (bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động) cải thiện hiệu năng của máy tính. Đây là điều mà bộ nhớ flash không thể thực hiện được. Mặc dù tốc độ không nhanh như DRAM, nhưng PCM có thể đọc và chép dữ liệu nhanh hơn bộ nhớ flash 100 lần, IBM cho biết thêm.

Haris Pozidis, một trong những tác giả của báo cáo trên chia sẻ, công nghệ PCM của IBM hiện vẫn chưa được đưa vào thực dụng, nhưng những cải tiến ở bộ nhớ đa cấp và khả năng chịu drift của công nghệ này sẽ trở nên cạnh tranh vào năm 2016 đối với các ứng dụng server mà công ty này nghĩ ra.

“Ứng dụng chính của chúng tôi, trong ngành kinh doanh máy chủ, là lưu trữ doanh nghiệp va ứng dụng bộ nhớ”, Pozidis cho biết. “Trong thị trường người tiêu dùng thông thường, đặc tính quan trọng nhất là chi phí trên mỗi bit. Đối với các ứng dụng doanh nghiệp, đặc tính quan trọng nhất là tốc độ, bởi PCM sẽ đạt tốc độ gần với bộ nhớ chính, nơi có rất nhiều giao tác diễn ra mỗi giây và khả năng duy trì của thiết bị. Chúng ta phải đảm bảo rằng thiết bị có thể đọc và ghi số liệu nhiều lần”.

PCM ở cấp máy chủ có thể ra mắt vào năm 2016, nhưng các thị trường với những yêu cầu khác nhau đang đi nhanh hơn một bước.Ví dụ Samsung đang bán chip PCM để sử dụng trên điện thoại nhằm thay thế cho định dạng “NOR” của bộ nhớ flash.

IBM không phải là hãng duy nhất quan tâm tới PCM. Ảnh: Legitreviews.

Đối với máy chủ, mạng máy tính mạnh mẽ lưu trữ website, trao đổi email và các giao dịch tài chính, đây là thị trường rộng lớn thích hợp để thực hiện chuyển đổi. Bộ nhớ flash đã xâm nhập vào thị trường dưới dạng SSD cho phép tăng cường hiệu năng của ổ cứng một cách đáng kể. Ngoài giá cả đắt đỏ, ổ flash SSD còn bị hao mòn dần khi các dữ liệu bị đọc và ghi liên tục.

Độ bền của flash memory thường bị giảm xuống còn 30.000 chu kỳ ghi dữ liệu đối với sản phẩm bộ nhớ cấp doanh nghiệp và 3.000 chu kỳ đối với bộ nhớ dành cho người tiêu dùng thông thường, IBM cho biết. Controller của bộ nhớ flash giải quyết vấn đề trên bằng cách đưa các dữ liệu vào cell mới của flash memory, nhưng hiệu suất sẽ giảm sau mỗi lần như thế. Trong khi đó, PCM có chu kỳ ghi dữ liệu lên tới 10 triệu lần.

Pozidis không hề hy vọng vào việc PCM sẽ thay thế DRAM do khả năng đọc và ghi dữ liệu của công nghệ này không nhanh bằng. Tuy nhiên, nó có thể giúp cải thiện tốc độ của DRAM bằng cách lưu trữ vào bộ nhớ đệm để truy xuất nhanh hơn khi cần.

IBM không phải là nhà sản xuất duy nhất nghiên cứu PCM mà còn có sự tham gia của các hãng khác, trong đó bao gồm cả những công ty đứng đầu về sản xuất bộ nhớ như Hynix, Samsung và Micron. Intel, công ty đã ngừng sản xuất bộ nhớ hàng thập kỷ trước, giờ cũng đang nghiên cứu về bộ nhớ PCM. Bên cạnh đó, còn có rất nhiều nhà nghiên cứu học thuật cũng đang tìm cách giải quyết các vấn đề kỹ thuật liên quan đến bộ nhớ đổi pha. Ví dụ một nhóm ở Stanford đang nghiên cứu công nghệ sử dụng các ống nano carbon đề làm cell PCM thêm nhỏ gọn, các nhà nghiên cứu tại đại học California, San Diego đã tạo ra bộ nhớ PCM 10GB mang tên Onyx.

Hãng này không có ý định sản xuất bộ nhớ đổi pha mà dự kiến sẽ bán giấy phép công nghệ của mình cho các hãng khác, Pozidis cho biết.

Theo