Motorola demonstreert als eerste 256Kb MRAM chips

Electic Tech schrijft dat Motorola als eerste succesvol een 256Kb MRAM chip heeft gedemonstreerd. MRAM heeft als voordelen boven het huidige DRAM en flash geheugen dat het goedkoper en sneller moet worden. Daarnaast moet het ook nog eens gegevens kunnen bewaren als er geen spanning op staat. Koppel dit met een laag energie verbruik en je snapt waarom veel geheugenbakkers veel zien in deze technologie. Motorola is van plan om in 2003 de eerste MRAM samples te leveren en in 2004 moet de massaproductie starten:

Motorola Labs, the research arm of Motorola, Inc. (NYSE: MOT), partnering with the DigitalDNA™ Laboratories of the Semiconductor Products Sector, today at the IEEE International Solid State Circuits Conference, disclosed an industry milestone in developing MRAM (magnetoresistive random access memory). This universal memory has the potential to revolutionize the $48 billion semiconductor memory market and offers an array of innovative, affordable memory-based applications for digital consumers worldwide.

"We believe Motorola is ready to lead the industry, as the first company to demonstrate and successfully process 256k MRAM chips," said Padmasree Warrior, corporate vice president and chief technology officer, Motorola's Semiconductor Products Sector.

[...] The memory successfully demonstrated by Motorola is a 256kb nonvolatile MRAM based on a memory cell defined by a single transistor (1T) and a single Magnetic Tunnel Junction (MTJ) with read and write cycles of less than 50ns. The memory organization is 16k x 16, and the measured read power consumption is 24mW at 3 volts. This structure provides an extremely cost competitive memory. The fast read and write speed combined with virtually unlimited read and write cycles and competitive cost could enable MRAM to replace existing memory technologies including Flash, DRAM, and all but the fastest SRAM.

Reacties (53)

[Leon@rdo]

Motorola is van plan om in 2003 de eerste MRAM samples te leveren en in 2004 moet de massaproductie starten

Dit is wel pas over een erug lange tijd( 2 à 3 jaar). De rest staat ook niet stil de zoals je ziet bij http://athena.tweakers.net/nieuws/15622 en http://athena.tweakers.net/nieuws/15621.

Volgens mij moeten ze tegen die tijd toch echt wel meer veranderingen hebben aangebracht anders is het simpelweg niet meer interessant...

[Ricochet]

Auw, nu al een succesvolle demonstratie en pas in 2004 massaproductie. Das heel jammer, aangezien zo'n inovatie de spanning tussen rambus en ddrram flink had kunnen breken. Maar altijd goed om te lezen dat een producent er in slaagt om iets te bereiken dat veel RAM producenten ondersteunen .

[Floor-is]

Voor zover ik weet zijn het nu met name de 128Mbit chips die nog interessant zijn (voor 128MB/256MB en 1GB modules). In de toekomst (zeg ergens rond Q2 2002) zal het vrij normaal zijn dat je als je een beetje mainstream tot high-end PC koopt, hier 256MB in zit, er komt dus telkens meer vraag naar geheugen.

Om dan met chips van 128kB te werken heeft niet zo veel zin (er moeten veel te veel chips op een PCB geplaatst worden, hierdoor krijg je grote problemen met de chipset, aangezien deze maximaal 36 chips kan aanspreken (~4Mb) tenzij je registered geheugen gebruikt, maar dan nog, voor 128MB heb je al 8.000 chips nodig )

Men zal dus eerst verder willen ontwikkillen tot men minimaal 128Mbit chips heeft, voor het in productie zal gaan. Kans is zelfs dat men pas gaat produceren als men 256Mbit chips heeft. (Ik heb gisteren uit redelijk betrouwbare bron vernomen dat dit er al aan zit te komen, waardoor binnen een jaar ook al 2GB modules beschikbaar zullen zijn)

Als ik Sefana3a (even verder op) mag geloven is het volgende aan de hand:

MRAM heeft als grote voordelen dat het:
1.geen latencies heeft
2. geheugen kan bewaren als er geen stroom op staat
3. (dus) geen refresh nodig heeft
4. goedkoop te produceren is (nu dus nog niet, pas als het productieproces helemaal onder controle is)

Bij al deze punten heb ik zo mijn vraagtekens, ik weet immers niet waar hij deze wijsheden vandaan heeft gehaald.
Maar later zegt hij iets over energie gebruik en dat geeft al aan dat men eindelijk eens wat energie-zuinige oplossingen is gaan zoeken.
Het huidige DDR gebruikt al minder Volts dan SDR. Rambus is ook energie zuiniger dan SDR. De toekomst is dus waarschijnlijk dat het geheugen telkens minder energie nodig zal hebben.

Processoren echter gebruiken telkens meer energie, hoewel met de volgende generatie processoren dit hopelijk door met name de die-shrink ook minder zal worden, maar de toekomst zal het ons leren

[Verwijderd]

Het ziet er idd veel belovend uit, maar 2003/4 is toch nog best wel een eindje weg, en niemand weet wat voor'n problemen de massaproductie met zich gaat mee brengen, en de kosten zijn natuurlijk ook gerelateerd aan hoeveelheid aanbieders, kosten van het bouwen/aanpassen van het productieproces en de eisen die worden gesteld aan de mobo's, wnat ook die fabrikanten moeten nog omschakelen.

[Verwijderd]

Alhoewel deze technologie wellicht interessant kan worden als alternatief op het bestaande SD/DDR/RD-ram, zie ik op dit moment vooral de grote voordelen in de handheld en mobiele markt.

In laptops zou dit bijvoorbeeld S2D (suspend to disk ) onnodig maken. En omdat het extreem zuinig kan zijn met energie (er hoeft geen spanning op te staan om gegevens te bewaren) zal het ook goed zijn voor de levensduur van je batterij, alhoewel volgens mij op dit moment het niet het geheugen is wat de meeste stroom vreet in een laptop. Maar alle kleine beetjes helpen.

En hopelijk worden hierdoor de portable "M(p3)RAM" mp3 players en andere handhelds hierdoor ook wat betaaldbaarder.

[mth]

Ook voor network PCs (of onder welke term die dingen vandaag bekend staan) is het een uitkomst. Nu moeten ze nog moeite doen om alle programmatuur en data op een Flash ROM te proppen bij gebrek aan harddisk, als de capaciteit toeneemt dan wordt dat steeds makkelijker. En met snelle read access is het ook niet meer nodig om binaries van Flash naar main RAM te kopieeren, dus wordt er optimaal gebruik gemaakt van het beschikbare geheugen.

Als zowel Flash als DRAM vervangen wordt door MRAM krijg je trouwens wel een vreemde situatie: er is geen strikte scheiding meer tussen het permanente geheugen en het werkgeheugen. "Out of memory - Please close some programs or delete some files"

Edit: toevoeging:

Ik zat ineens te denken aan het verhaal op www.namesys.com (bekend van ReiserFS). Daar wordt gepleit om meer dingen in een filesystem op te slaan, zodat je geen ingewikkelde datastructuren meer hoeft te bouwen in het werkgeheugen. Als de scheiding tussen permanent geheugen en werkgeheugen toch verdwijnt, dan wordt zo'n aanpak alleen maar aantrekkelijker.

Ik zie het al voor me: de DOM representatie van een HTML document staat op een MRAM drive met voor elke knoop een directory. Het document hoeft dan niet meer ingeladen te worden om het te kunnen bekijken of editen, je kunt direct op het filesystem werken. Dat wordt even flink wennen voor de programmeurs...

[Verwijderd]

Dus als ik het goed begrijp is dit geheugen niet alleen goedkoop redelijk snel en gebruikt het weinig stroom.
En heeft het als belangrijkste voordeel dat alles bewaard blijft als je je computer uitzet.
Dit zou rebooten dus extreem snel maken want alles blijft goed in het geheugen staan.
alleen na een system crash moet alles weer van de harde schijf gehaald worden.

Dit belooft dus idd vreselijk spannend geheugen te worden.

[MM]

MRAM heeft als grote voordelen dat het:
1.geen latencies heeft
2. geheugen kan bewaren als er geen stroom op staat
3. (dus) geen refresh nodig heeft
4. goedkoop te produceren is (nu dus nog niet, pas als het productieproces helemaal onder controle is)


Als ik me niet vergis kan het ook veel meer geheugen per oppervlak opslaan, maar zeker weten doe ik het niet.

[Wouter Tinus]

Met punt 1 ben ik het niet eens. Er zijn dan wel lagere latencies mogelijk dan met DRAM (o.a. geen pre/re-charge delay nodig), maar geen latency kan natuurlijk nooit, tenzij je helderziende DIMM's hebt .

[MM]

hangt ervan af hoe je latencies definieerd, maar goed, latency van 1 dan. Zo goed?

[witchdoc]

Denk ik niet.. anders zou het geheugen niet meer goedkoper zijn.. de grote kost aan dergelijke dingetjes (na r&d is namelijk puur de grondstof.. kleiner = goedkoper, daarom neem ik aan dat goedkoop = klein

[Squee]

Dat het geheugen geen refresh nodig heeft is ook wel heel erg leuk, omdat dat de performance ook doet stijgen. Als een processor (of eigenlijk de cache, niet de proc) namelijk om een blokje geheugen vraagt dat net in een refresh cycle bezig is, kan er niet van dat geheugen gelezen worden, dus is er nog een hogere latency!
Dus: Betere performance door minder Latency, EN omdat het dus geen refresh nodig heeft! Dat betekend dat je computer zelfs in de "worst case scenarios" weer een stukkie sneller wordt... (Als je processor data nodig heeft dat niet in de cache staat en dus opgehaald moet worden uit het geheugen)

4. goedkoop te produceren is (nu dus nog niet, pas als het productieproces helemaal onder controle is)

Ik denk niet dat je nu kan zeggen van iets wat in 2004 in productie gaat dat het goedkoop te produceren is... op zich is dit namelijk relatief aan de alternatieven op het moment... en wie weet hoe goedkoop DDR/Rambus/whatever dan is

[Verwijderd]

4. goedkoop te produceren is (nu dus nog niet, pas als het productieproces helemaal onder controle is)

De grote lol schijnt te zijn (als wat het NRC van afgelopen weekend mogen geloven), dat het poduktie proces al grotendeels onder controle is, aangezien voor MRAM slechts een kleine aanpassing aan SDRAM nodig is. Dat is waarom men nu dus ookal zegt dat het voor vergelijkbare prijzen verkrijgbaar zal zijn.

* 786562 Trias

[mister X630]

Grootkop,

Wat zou volgens jou het rebooten dan nog voor een nut hebben?? rebooten doe je maar om 1 reden, om je geheugen effe lekker op te frissen, of als je een crash gehad hebt en dan zul je ook met een schoon geheugen moeten beginnen. Daar heeft dus (naar mijn idee) dit geheugen geen voordeel bij.

Ik zie eerlijk gezegd het nut niet van dit geheugen om sneller te rebooten, opstarten kan uiteraard wel een stuk sneller, soort van STR (suspend to ram) net als de hybernate-mode van Wme & W2k, maar dan echt in memory opslaan i.p.v. van de memory-inhoud opslaan op de harddisk, maar ik geef toch liever de voorkeur aan een clean boot, niks geen zooi meer in het geheugen, alles lekker fris


(WAT NOU OFF-TOPIC??? GAAT TOCH OVER DIT GEHEUGEN OF NIET DAN??? EN OVER EEN REACTIE VAN EEN ANDERE TWEAKER??? EIKELS!!! (EN DAARMEE BEDOEL IK EEN AANTAL VAN DIE "GOEDE" MODERATORS!!)

[mth]

Een goed operating system hoef je niet om de zoveel tijd te rebooten. Tegenwoordig boot ik mijn PC vooral omdat hij 's nachts uit gaat vanwege het lawaai, op zich kan hij dagen achter elkaar aan blijven zonder problemen (dat heb ik getest ).

Ik denk dat het daar in de toekomst steeds meer naar toe gaat. Van alle andere apparatuur verwacht je toch ook dat die meteen na het aanzetten beschikbaar is? Nou is een PC wat ingewikkelder dan een videorecorder of magnetron (zie post van gisteren), maar het princiepe is hetzelfde.

[Wietse.]

Ik mag toch aannemen dat ook MRAM (als werkgeheugen) een rst pinnetje heeft, die bij het resetten even op 1 wordt gezet zodat het geheugen weer leeg is.

Anders wordt blue screen of death pas echt een goeie term

[mth]

En wat als je BIOS straks in hetzelfde MRAM chippie zit? Je kunt ook het OS rebooten door alleen de CPU te resetten.

[Korvaag]

Er moet eerst nog even heel erg ontwikkelt worden: 256 k chips. Vergelijk dat met de huidige grootte van (zeg) dimmetjes. Voor 128 meg moeten er dan 512 chips op 1 dimm. Het is ook daarom dat het pas in 2004 uit gaat komen. (mijn idee)

De techniek is er, nou nog de aanpassingen erop.

[witchdoc]

euhhm.. volgens nieuwsbericht van gisteren (http://athena.tweakers.net/nieuws/15604) is men voor het huidige geheugen nog maar pas het merendeel in 128kb blokjes aan't maken tegenover 64kb pas geleden..
lijkt me dus helemaal niet zo'n probleem dat deze blokjes 'slechts' 256kb zijn


edit: oei.. goeie opmerking mth

[mth]

Die DRAM IC capaciteiten zijn in megabit, een factor 1024 meer.

[Verwijderd]

Er moet eerst nog even heel erg ontwikkelt worden: 256 k chips. Vergelijk dat met de huidige grootte van (zeg) dimmetjes. Voor 128 meg moeten er dan 512 chips op 1 dimm. Het is ook daarom dat het pas in 2004 uit gaat komen. (mijn idee).

Wie zegt dat die dingen niet teringklein zijn? En voor we zover zijn dat ze de massaproductie starten, zullen ze vast wel op het niveau zijn dat ze per chip iets van 2 mb kunnen bevatten (x512 = 1 gig aan memory).

[Barend]

Moet jij eens 512 geheugenchippies op één DIMM solderen. Van enige vorm van goedkoopzaamheid (ik weet het, het is vroeg) zal geen sprake zijn.

[saturn21]

Om je een idee te geven van de grootte van een MRAM cell: een standaard SRAM cell bestaat uit 6 transistoren, of 4 transistoren en 2 weerstanden (wordt minder vaak gebruikt). Grofweg dus een factor 6 besparing.

Omdat geheugens bestaande uit transistoren makkelijker te embedden zijn, denk ik dat dit geheugen vooral gebruikt zal worden als opvolger van SRAM. Denk dus aan L1, L2 caches, allerlei framebuffers en veel andere toepassingen in ASICS.

[mth]

DRAM gebruikt ook minder transistoren per cell dan SRAM, daarom is het een stuk goedkoper. Maar waar snelheid echt van belang is (caches enzo) wordt nog steeds SRAM gebruikt. Het is maar de vraag of MRAM die snelheden kan gaan halen.

[RRX]

toch lijkt het me stug dat windows genoeg heeft aan 256 kb

[witchdoc]

Dit is natuurlijk een bouwsteen van een reepje geheugen zoals het in je pc wordt gestopt. (maar dat wist je al?)
Als je dan eens bedenkt dat de meerderheid van de chippies op huidig RAM slechts 128kb zijn, lijkt dit me al best veel.. maarja, het is ook bedoeld voor over 2 jaar dus misschien weer best weinnig zo..

edit: klopt niet dus, huidige chippies zijn in Mb ipv Kb

[Makkelijk]

Dat zegt niets, je moet weten hoe groot/klein zo een chippie is om te zien of het een probleem is, als ze 2x zo weinig ruimte innemen (dus 2x zo klein ongeveer) zijn kan je dus met een reepje van huidige formaat 256MB een 1024MB reepje maken, is toch wel belangrijk, want die geheugenreepjes beginnen aardig groot te worden onder hand

[[Shadow]]

In het artikel wordt gesproken over Kb. Dit staat voor Kilobit en niet Kilobyte. 256Kb = 32KB.

Om een geheugen reepje van 1024MB te krijgen moet je dus 32768 chips op een dimm plaatsen. Ik ben benieuwd hoe je dat voor elkaar wil krijgen.

Dit is dus vooral interessant voor embedded systems die snel geheugen nodig hebben. Ik denk dat je ze vooral op low power notebook technologie terug zal zien.

[Hillie]

Dit is natuurlijk ook een eerste test. Als een zooitje van die cellen bij elkaar weinig Si-oppervlak kost en het blijkt ook goed schaalbaar, dan zullen grotere IC's ook wel lukken. En voor de ontwikkeling hiervan hebben ze dus nog een aantal jaren nodig, wat de massaproductie in 2004 verklaart. Dit hele product is nog in de eerste ontwikkelingsfasen.

[sorted.bits]

Wat let ons om dit geheugen niet te gaan gebruiken voor harddisks? Produceer gewoon GIGANTISCHE aantallen van dit geheugen waardoor de prijs relatief laag wordt, pleur 200 GB daarvan in 1 disk, tadaaa

[tazitiz]

ik denk persoonlijk dat als er wordt gezegd dat de prijs lager is dit niet veel meer dan 30 tot 40 procent scheelt. ga ervan uit dan de 128 mb dimmetjes van dit moment ongeveer voor 1 gulden per mb wordt verkocht.
kijk vervolgens naar de harddisks - 500 gulden voor 30 GB - dat is iets van 600 mb voor 1 gulden.

ik denk dat kosten effectief met geheugenchips de HD nog niet vervangbaar is.

De ultieme verbetering waar je bijvoorbeeld dit geheugen voor kan gebruiken is de geheugencache op de harddisk !
nu kan je een 128 MB write back cache op de disk logica implementeren met de verzekering dat als de stroom uitvalt al je data er nog is !!!
dat is errug lekker hoor - denk maar aan de huidige raid controllers die met de ingebouwde batterijen in 24 uur weer stroom moeten hebben anders kan je je database van de tape backup installeren........

en verder denk ik dat dit soort geheugen toch belangrijk is voor alle handheld gadgets die er over 3 jaar zijn.

[Verwijderd]

Zou je dan ook, als je niet zoveel geheugen nodig bent, een gedeelte kunnen uitschakelen?
Een beetje speedstep achtig dus?

Oftewel: Windows ME 128MB ---> QuakeIII 256MB.

Dat bespaart dan toch best veel energie voor laptops!
Of zie ik iets over het hoofd?

[Wouter Tinus]

Ja, MRAM gebruikt juist geen stroom als er niet uit gelezen of in geschreven moet worden, uitzetten is nutteloos .

[mister X630]

Tegen de Moderators voor Mecallie,

Wat nou off-topic???
Dit is toch een juist inzichtvolle reactie!
Ok, dat Mecallie er een geintje bij haalt met Quake III dat maakt toch niks uit.

Sorry Mecallie ik kan je niet meer moderen, maar eh... +1 inzichtvol van mij.

Dat modereer-systeem begint me echt de strot uit te hangen.

edit:

Thanx!! voor degene die Mecallie toch nog +1 inzichtvol heeft gegeven!

[Dj Neo Ziggy]

Hmm ben dan wel benieuwd hoe groot ze worden (qua omvang dan) Zou het op een 13 micron procedee worden gemaakt?

[Verwijderd]

Ik denk dat het niet eens nodig is, aangezien er maar 1 transistor per cell nodig is.