MRAM-кеш допоможе знизити енергоспоживання процесорів на 60 відсотків

MRAM-кеш допоможе знизити енергоспоживання процесорів на 60 відсотків

Корпорація Toshiba пропонує використовувати як кеш у комп'ютерних процесорах магніторезистивну пам'ять з довільним доступом (MRAM). Очікується, що це дозволить істотно зменшити енергоспоживання чіпів.


Інформація в MRAM зберігається за допомогою магнітних моментів, а не електричних зарядів. Магнітні елементи сформовані з двох ферромагнітних шарів, розділених тонким шаром діелектрика. Один з шарів - це постійний магніт, що намагається в певному напрямку, а спроба іншого шару змінюється під дією зовнішнього поля. Пристрій пам'яті організовано за принципом сітки, що складається з окремих «комірок», що містять елемент пам'яті і транзистор. Зчитування інформації здійснюється вимірюванням електричного опору комірки.

Toshiba пропонує застосовувати в процесорах MRAM-пам'ять, що базується на технології перемикання за допомогою перенесення спину (Spin-Transfer Torque, STT). Така пам'ять, за задумом японської корпорації, буде використовуватися як кеш другого рівня (L2).

Відзначається, що в L2-кеші до 80% затрачуваної енергії припадає на витоки. Запропонована корпорацією Toshiba структура MRAM-пам'яті поєднує елементи DRAM (Dynamic Random Access Memory) і SRAM (Static Random Access Memory), зводячи витоки практично до нуля. В результаті енергоспоживання всього процесора може бути знижено на 60%.

 Важливо відзначити, що MRAM є енергонезалежною пам'яттю, тобто може зберігати записану інформацію за відсутності зовнішнього харчування. При використанні MRAM як кешу L2 час зчитування даних становитиме 4,1 наносекунди, час запису - 2,1 наносекунди.