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3 millions d'IOPS pour un SSD HGST en PRAM

Tags : HGST; PRAM;
Publié le 05/08/2014 à 16:22 par Marc Prieur

HGST, filiale de Western Digital, annonce avoir mis au point un prototype de SSD capable d'atteindre le chiffre faramineux de 3 millions d'IOPS sur un SSD. Ce chiffre a été obtenu en aléatoire avec des accès en lecture de 512 octets, HGST annonce par ailleurs une latence de 1.5 µs. A titre de comparaison, ce SSD est donc environ 30 fois plus rapide que les meilleurs SSD SATA.

Pour arriver à de tels résultats le prototype de HGST utilise de la mémoire à changement de phase, ou PRAM, au sein d'un SSD utilisant une interface PCie x4 Gen2. Fabriquées en 45nm, les puces de PRAM utilisée affichent une densité de 1 Gb, bien loin des puces présentées par Samsung en 2011 qui étaient en 20nm pour une capacité de 8 Gb.


Histoire de remettre (un peu) les pieds sur terre, HGST a lancé simultanément un nouveau SSD PCie x8 Gen3, le FlashMAX III. Décliné en versions 1100, 1650 et 2200 Go, la version 1100 Go affiche un débit de 2.7 Go /s en lecture et 1.4 Go /s en écriture pour 549 000 IOPS en lecture et 295 000 IOPS en écriture (53 000 soutenues sur un SSD plein). La latence est cette fois de 20 µs, pour une endurance en écritures aléatoire de 2 écritures complètes par jour pendant 5 ans.

Une puce PRAM 8-Gbit chez Samsung

Tags : PRAM; Samsung;
Publié le 01/12/2011 à 16:50 par Guillaume Louel / source: EETimes

Les ingénieurs de Samsung effectueront la présentation d'une nouvelle puce de type PRAM en février prochain lors de la conférence dédiée aux circuits intégrés, l'ISSCC qui se tiendra du 19 au 23 février prochain à San Francisco. La technologie PRAM, également dite de mémoire à changement de phases est une technologie mémoire non volatile qui présente comme avantages théoriques principaux une augmentation drastique de la bande passante et de la durée de vie, tout en réduisant le cout de la remise à zéro d'une cellule, particulièrement gourmand sur les technologies Flash. L'implémentation pratique sous la forme de produits reste cependant assez limitée même si IBM (voir cette actualité précédente) et Samsung investissent assez fortement sur le sujet.


Un prototype de PRAM d'IBM en 90nm

Après avoir fait la démonstration d'une puce PRAM gravée en 58nm l'année dernière, Samsung annonce ici avoir produit une puce PRAM en 20nm, un bond en avant significatif pour la technologie. Côté densité, la puce atteint 8 Gbit, là ou le modèle 58nm atteignait simplement 1 Gb. La tension d'alimentation de la puce reste à 1.8V et atteint une bande passante de 40 Mo /s. La puce continue d'utiliser en effet une interface mémoire LPDDR2-N, équivalente à celle utilisée dans les smartphones. Le reste des caractéristiques techniques et des avancées seront dévoilées en partie la semaine prochaine par Samsung lors d'une réunion de l'IEDM.

Nouvelle étape pour la PRAM !

Tags : IBM; PRAM;
Publié le 30/06/2011 à 11:47 par Marc Prieur

La mémoire à changement de phase, appelée également PCM (Phase-change Memory) ou PRAM (Phase-change Random Access Memory), vient de franchir une nouvelle étape avec la mise au point par IBM d'un prototype capable de stocker 2 bits mémoires dans une cellule. Ce pas est important puisqu'il permet à la PCM d'avoir une meilleure densité et donc coût par bit inférieur, comme c'est le cas pour la Flash MLC qui stocke également deux bits par cellule.


Pour l'instant on est toutefois loin d'une commercialisation et le prototype est une puce de 64 Mo gravée en 90nm, contre 25nm pour les dernières mémoires Flash. IBM vise pour le moment 2016 pour des applications serveurs, et a donc le temps de transposer la technologie sur des process plus fins d'ici là.

Comme la mémoire Flash NOR ou NAND, la PCM est non volatile et est donc capable de conserver les données même si elle n'est plus alimentée. Chaque cellule contient du chalcogénure, un matériau capable de passer d'un état vitreux (molécules en désordre) à un état cristallin (molécules rangées selon un motif). Ces deux états diffèrent par leur propriété électrique et la mesure de la résistance permet donc de lire les données qui sont écrites en changeant l'état par échauffement.

L'avancée d'IBM consiste donc à stocker gérer des états intermédiaires pour un total de 4 états correspondants à 00, 01, 10 ou 11 en termes binaires. Haris Pozidis, qui a mis au point la technologie, estime qu'il sera à terme possible de stocker 3 bits par cellules, voir 4 en changeant de matériaux.

Un problème à régler en urgence reste la gestion de l'évolution de la résistance des cellules au fil du temps. En utilisant des états intermédiaires, une telle mémoire est plus sensible à l'évolution de la résistance offerte par une cellule au fil du temps et qui peut entrainer des erreurs de lecture (lire 00 par exemple alors qu'on avait stocké 01). Pour contourner le problème IBM à mis au point un algorithme qui ne se base pas sur la résistance absolue pour mesurer l'état mais sur la résistance relative entre les cellules. Ceci permet à IBM d'annoncer un taux d'erreur d'environ 1 pour 100 000 après 37 jours à température ambiante, ce qui devrait permettre d'atteindre les 1 pour 10^15 (1 millions de milliards) avec une correction d'erreur, mais pour le moment l'algorithme n'as été utilisé que sur une puce de test plus petite et sur seulement 200 000 cellules.

Les promesses de la mémoire PCM sont multiples par rapport à la Flash, puisque IBM annonce des vitesses en écriture améliorées par un facteur de 100 avec une latence en écriture de seulement 10 microsecondes et une endurance d'au moins 10 millions de cycles. Reste maintenant à voir si ces promesses seront tenues en pratiques d'ici 2016 !

Pour rappel Samsung fabrique depuis 2009 de la PRAM, mais pour l'instant avec des spécifications qui la limite aux applications mobiles. Hynix et Micron travaillent également sur ce type de mémoire.

Samsung fabrique (enfin) la PRAM

Tags : PRAM; Samsung;
Publié le 22/09/2009 à 14:34 par Marc Prieur
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Samsung vient d’annoncer avoir débuté la production de sa mémoire à changement de phase (ou PRAM, pour Phase-change RAM). Fabriquée en 60nm, cette puce arrive 3 ans après le premier prototype fonctionnel et avec un an sur le planning initial. Destiné dans un premier temps aux appareils mobiles du fait d’une consommation réduite, cette mémoire non-volatile pourrait à terme remplacer les mémoires Flash NOR dans ces appareils.


Quid des SSD ? Il n’est pour le moment - et pas avant longtemps - pas question de concurrencer les mémoires Flash NAND, car même si la PRAM est meilleure par certains aspects, notamment parce qu’elle est plus endurante (100 millions d’écritures) et permet une reprogrammation des cellules par bit, leur vitesse d’écriture bien que 7 à 10x supérieure à la NOR est encore trop faible en comparaison à la NAND, tout comme leur densité.

Samsung PRAM, la mémoire parfaite ?

Tags : PRAM; Samsung;
Publié le 12/09/2006 à 00:41 par Marc Prieur
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Samsung a annoncé avoir mis au point la première puce de PRAM, pour Phase-change Random Access Memory. Ce nouveau type de mémoire non volatile devrait, selon Samsung, remplacer dans les dix ans à venir la mémoire Flash de type NOR.

Le constructeur avance que la PRAM peut réécrire des données sans avoir à effacer les données précédemment accumulées, ce qui multiplierait les performances par 30 par rapport à de la mémoire flash « conventionnelle », tout en ayant une durée de vie 10 fois plus longue. De plus, une cellule de PRAM fera la moitié de la taille d’une cellule de Flash NOR, et elle nécessite 20% d’opérations de productions en moins.

Les premières PRAM devraient arriver sur le marché en 2008, et seront d’une capacité de 64 Mo. Pas peu fier, Samsung parle carrément de « perfect RAM » comme surnom de sa PRAM.


Alors, faut-il crier au miracle ? Pas totalement. Premièrement, les données fournies par Samsung sont très limitées. A quel type de mémoire Samsung fait-il référence en parlant de la mémoire flash « conventionnelle » ? La NOR ou la NAND ? Ces deux mémoires ont des caractéristiques très différentes. Par exemple la NOR, bien qu’ayant d’autres avantages, est très lente en écriture du fait d’un temps d’effacement excessivement long (0.5 à 1s), et le fait d’être 30x plus rapide mettrait en fait la PRAM à des niveaux comparables à la NAND.

De plus, quand Samsung parle de durée de vie, est-ce qu’il s’agit de la durée de rétention, qui est actuellement d’environ 10 ans, ou de l’endurance aux cycles de lecture / écriture, actuellement 100 000 ? Dans tous les cas, en indiquant que la PRAM remplacera la mémoire NOR et pas la NAND et la NOR, Samsung avoue lui-même qu’il ne s’agit pas vraiment de la « perfect RAM ». Il manque en effet à la PRAM d’atteindre les mêmes densités que la NAND afin de réduire le coût au méga, puisqu’il est question de puce 64 Mo là alors que la NAND dépasse désormais le Gigaoctet.

Mais au fait, la mémoire parfaite, ce ne devait pas déjà être la MRAM ?


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