Корпорация Toshiba предлагает использовать в качестве кеша в компьютерных процессорах магниторезистивную память с произвольным доступом (MRAM). Ожидается, что это позволит существенно уменьшить энергопотребление чипов.

Информация в MRAM хранится при помощи магнитных моментов, а не электрических зарядов. Магнитные элементы сформированы из двух ферромагнитных слоёв, разделённых тонким слоем диэлектрика. Один из слоёв представляет собой постоянный магнит, намагниченный в определённом направлении, а намагниченность другого слоя изменяется под действием внешнего поля. Устройство памяти организовано по принципу сетки, состоящей из отдельных «ячеек», содержащих элемент памяти и транзистор. Считывание информации осуществляется измерением электрического сопротивления ячейки.

Toshiba предлагает применять в процессорах MRAM-память, базирующуюся на технологии переключения с помощью переноса спина (Spin-Transfer Torque, STT). Такая память, по задумке японской корпорации, будет использоваться в качестве кеша второго уровня (L2).

Отмечается, что в L2-кеше до 80 % затрачиваемой энергии приходится на утечки. Предложенная корпорацией Toshiba структура MRAM-памяти совмещает элементы DRAM (Dynamic Random Access Memory) и SRAM (Static Random Access Memory), сводя утечки практически к нолю. В результате энергопотребление всего процессора может быть снижено на 60 %.

Важно отметить, что MRAM является энергонезависимой памятью, то есть может сохранять записанную информацию при отсутствии внешнего питания. При использовании MRAM в качестве кеша L2 время считывания данных составит 4,1 наносекунды, время записи — 2,1 наносекунды. 

Источник:

Источник: 3DNews