Som en felande länk mellan flash och DRAM presenterar IBM nya framsteg med sin teknik PCM, en billig teknik som utlovas ge det bästa av två världar.
De senaste åren har vi fått se flera stora framsteg inom ickevolatilt minne – det vill säga alternativ till dagens vanliga arbetsminne, men som klarar av att hålla kvar sin data även efter att strömtillförseln stängs av. Modernt DRAM är många gånger snabbare än till exempel din SSD, men töms varje gång du startar om datorn – därför arbetas det flitigt på att ta fram ett mellanting för den data som behöver läsas och skrivas snabbt, och hållas kvar mellan omstarter. HP:s memristor-teknik är ett sådant alternativ, och Intels 3D Xpoint är ett annat.
Växlar till och från en kristallstruktur
Nu meddelar IBM att man gjort nya framsteg med sin egen ickevolatila minnesteknik, PCM. Tekniken, som står för Phase Change Memory eller fasförändringsminne, bygger inte på samma typ av transistorer som vi hittar i DRAM eller NAND-flash, utan istället på en glasliknande halvledare baserad på en kalkogenlegering.
Likt både DRAM och NAND är PCM indelat i celler, och genom att föra en ström genom dessa celler kan de skiftas från kristallstruktur (där atomerna har en tydlig, repeterande struktur) och en amorf form (där atomerna ligger mer slumpmässigt, utan en tydlig struktur). Dessa olika strukturer, eller faser, har olika elektriska ledningsförmågor och kan representera 1 eller 0 för att lagra en bit data. Genom att föra en låg ström genom cellen går det att mäta ledningsförmågan, och därmed se vilken data som finns lagrad – datan ligger kvar även om datorn startas om.
Snabbare än din SSD; billigare än ditt DRAM
IBM har visat upp PCM i tidigare former – och faktum är att en snarlik teknik ligger till grund för bland annat omskrivningsbara Bluray-skivor – men vad som är nytt den här gången är att företaget har utvecklat en ny variant som klarar av att lagra tre bits per cell istället för två. Det innebär att PCM blir betydligt mer kostnadseffektivt per gigabyte, snarlikt hur en SSD med TLC (tre bits per NAND-cell) är billigare än en med MLC (med två bits per cell).
“Phase change memory is the first instantiation of a universal memory with properties of both DRAM and flash, thus answering one of the grand challenges of our industry. Reaching three bits per cell is a significant milestone because at this density the cost of PCM will be significantly less than DRAM and closer to flash.” – Dr. Haris Pozidis, IBM Research
Enligt IBM är den nya 3-bitsvarianten mer kostnadseffektiv än vanligt DRAM, och snabbare än en NAND-baserad SSD. Tanken är att PCM inte nödvändigtvis ska ersätta de två lagringstyperna, men att det kan agera som ett mellanting för de filer som behöver både en prestandaknuff och bibehållas mellan omstarter: till exempel ditt operativsystem, som potentiellt kan få betydligt kortare uppstartstid från PCM än från en SSD.
Det är oklart när PCM kan tänkas nå marknaden, men med ett stort företag som IBM i ryggen ligger det rimligtvis närmare i tiden än många helt experimentella tekniker från universitet. Det ser dessutom ut att bli en potentiellt billigare teknik än både Intels och HP:s liknande tekniker, men huruvida det är tillräckligt för att säkra en plats som branschstandard i framtiden återstår att se.
