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Mémoire de changement de phase, P-RAM

Mémoire de changement de phase, P-RAM


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La mémoire vive à changement de phase, la P-RAM, est une forme de mémoire non volatile ou de stockage informatique qui est plus rapide que la technologie de mémoire Flash beaucoup plus couramment utilisée.

La mémoire à changement de phase peut être désignée par un certain nombre de noms, notamment P-RAM ou PRAM, PC-RAM, RAM à changement de phase, et peut-être plus.

La mémoire à changement de phase est basée sur une technique connue sous le nom de memresitor qui a été initialement développée par Hewlett Packard.

Maintenant, la mémoire à changement de phase a été utilisée par un certain nombre d'autres fabricants et est susceptible de voir une utilisation croissante. La mémoire à changement de phase est considérée comme une avancée significative et qui est susceptible de devenir l'un des formats courants de mémoire à semi-conducteurs à l'avenir.

Principes de base de la mémoire à changement de phase

La mémoire à changement de phase, PCM ou mémoire à accès aléatoire à changement de phase, la P-RAM, exploite la propriété unique d'une substance appelée verre de chalcogénure.

La P-RAM utilise le fait que le verre de chalcogénure change entre deux états, polycristallin et amorphe par le passage d'un courant qui produit de la chaleur lors de son passage dans une cellule. Cela donne lieu au changement de phase de nom, car la substance change entre les deux états ou phases.

A l'état amorphe, le matériau présente un haut niveau de résistance et également une faible réflectivité.

À l'état polycristallin, le matériau a une structure cristalline régulière, ce qui se manifeste par un changement de propriétés. Dans cet état, il a une faible résistance car les électrons sont facilement capables de se déplacer à travers la structure cristalline, et il présente également une réflectivité élevée.

Pour le stockage à changement de phase / RAM à changement de phase, c'est le niveau de résistance qui est intéressant. Le circuit autour de la cellule détecte alors le changement de résistance car les deux états ont une résistance différente et en conséquence il détecte si un "1" ou "0" est stocké à cet emplacement.

Le changement de phase entre les deux états du chalcogénure est provoqué par un chauffage localisé provoqué par un courant injecté pendant une période temporisée. La phase finale du matériau est modulée par l'amplitude du courant injecté et le temps de l'opération.

Un élément résistif assure le chauffage - il s'étend d'une électrode inférieure à la couche de chalcogénure. Le courant passant à travers l'élément chauffant résistif fournit de la chaleur qui est ensuite transférée à la couche de chalcogénure.


EtatPropriétés
Amorphe• Ordre atomique à courte portée
• Haute réflectivité
• Haute résistance
Polycristallin• Ordre atomique à longue portée
• Faible réflectivité
• Faible résistance

De plus, les développements récents de la technologie ont atteint deux états supplémentaires, doublant efficacement le stockage d'un appareil de taille donnée.

L'avantage de la technologie à changement de phase est que l'état reste intact lorsque l'alimentation est coupée du dispositif, ce qui en fait une forme de stockage non volatile.

Avantages et inconvénients de la mémoire à changement de phase

Mémoire à accès aléatoire à changement de phase, la P-RAM offre un certain nombre d'avantages significatifs pour le stockage de données par rapport à son principal concurrent qu'est la mémoire Flash:

Avantages de la mémoire à changement de phase:

  • Non volatile: La RAM à changement de phase est une forme de mémoire non volatile, c'est-à-dire qu'elle n'a pas besoin d'énergie pour conserver ses informations. Cela lui permet de concurrencer directement la mémoire flash.
  • Peu modifiable: Semblable à la RAM ou à l'EEPROM, la P-RAM / PCM est ce que l'on appelle modifiable en bits. Cela signifie que les informations peuvent y être écrites directement sans avoir besoin d'un processus d'effacement. Cela lui donne un avantage significatif par rapport au flash qui nécessite un cycle d'effacement avant que de nouvelles données puissent y être écrites.
  • Performances de lecture rapide: La RAM à changement de phase, la P-RAM / PCM offre des temps d'accès aléatoires rapides. Cela présente l'avantage de permettre l'exécution de code directement à partir de la mémoire, sans qu'il soit nécessaire de copier les données dans la RAM. La latence de lecture de la P-RAM est comparable à un seul bit par cellule NOR flash, tandis que la bande passante de lecture est similaire à celle de la DRAM
  • Évolutivité: Pour l'avenir, l'évolutivité de la P-RAM est un autre domaine dans lequel elle pourrait offrir des avantages, même si cela n'est pas encore réalisé. Le raisonnement est que les variantes de flash NOR et NAND reposent sur des structures de mémoire à grille flottante, qui sont difficiles à réduire. On constate que lorsque la taille de la cellule de mémoire est réduite, le nombre d'électrons stockés sur la grille flottante est réduit et cela rend la détection de ces plus petites charges plus difficile à détecter de manière fiable. La P-RAM ne stocke pas de charge, mais repose plutôt sur un changement de résistance. En conséquence n'est pas sensible aux mêmes difficultés de mise à l'échelle.
  • Performances d'écriture / d'effacement: Les performances d'effacement en écriture du P-Ram sont très bonnes avec des vitesses plus rapides et une latence plus faible que le flash NAND. Comme aucun cycle d'effacement n'est requis, cela offre une amélioration globale significative par rapport au flash.

Inconvénients de la mémoire à changement de phase:

  • Viabilité commerciale: Malgré les nombreuses affirmations sur les avantages de la P-RAM, peu d'entreprises ont été en mesure de développer des puces qui ont été commercialisées avec succès.
  • Stockage de plusieurs bits par cellule de Flash: La capacité de Flash à stocker et à détecter plusieurs bits par cellule donne toujours au flash un avantage de capacité de mémoire par rapport à la P-RAM. Bien que la P-RAM / PCM présente des avantages en termes d'évolutivité possible pour l'avenir.

Lors de l'utilisation de la mémoire à changement de phase, les avantages et les inconvénients doivent être pris en compte.

La mémoire à changement de phase a été introduite par un certain nombre de fabricants, mais elle n'est pas encore largement utilisée car de nombreux développeurs peuvent se méfier d'une nouvelle technologie comme celle-ci. Néanmoins, la mémoire à changement de phase, le PCM présente certains avantages distincts à offrir pour un certain nombre d'occasions.


Voir la vidéo: Changement de phase - solideliquidesolide (Mai 2022).