По словам ведущего члена исследовательской группы, профессора электротехники Стэнфордского университета Филипа Вонга, существует «проблема с памятью» из-за встроенного в графический процессор кэша на основе SRAM, который приходится загружать данными из сравнительно медленной DRAM. Этот переход предположительно занимает слишком много времени и электроэнергии, что делает преемника традиционной SRAM с более высокими характеристиками желаемым решением.
Проблемы с ёмкостью также становятся ограничивающим фактором для SRAM. SRAM занимает довольно большую площадь на современных чипах, и для хранения одного бита ей требуется четыре транзистора, а для управления доступом к ячейке — два. DRAM, напротив, требует всего один транзистор и несколько дополнительных компонентов для выполнения тех же функций. Однако DRAM также страдает от таких проблем, как необходимость постоянного обновления данных, хранящихся на каждом чипе.
Технология гибридных усилительных ячеек призвана объединить преимущества обеих технологий в одном решении. Основным преимуществом усилительной ячейки является интеграция отдельных транзисторов для чтения и записи данных, что устраняет необходимость в дополнительном конденсаторе, который необходим для работы DRAM.
Изображение: Blocks & Files
Технология исследовательской группы Вонга использует гибридную ячейку с двумя транзисторами, изготовленными из разных материалов. Для транзистора записи используется атомно-слоевое осаждение оксида индия-олова (ALD ITO), а для транзистора считывания — кремниевый металл-оксид-полупроводник с P-каналом (Si PMOS). Это более эффективное решение, чем два транзистора на основе оксида кремния, которые предположительно медленно считывали битовые состояния.
Ученые обнаружили, что гибридная технология усилительных ячеек обладает превосходными характеристиками. В ходе тестирования устройство, работающее на усилительных ячейках, могло хранить данные более часа. Это намного лучше, чем DRAM, которую нужно обновлять каждые 64 мс. Данные также можно считывать в 50 раз быстрее, чем DRAM, с помощью усилительных ячеек OS-OS с временем доступа от 1 до 10 нс.
Потенциальными клиентами разработки являются производители процессорных систем для графических процессоров и центральных процессоров в центрах обработки данных, а также встраиваемых систем.
Сообщение Ученые Стэнфордского университета разрабатывают гибридную память для повышения производительности графических процессоров появились сначала на Время электроники.
