Magnetische geheugens boeken forse snelheidswinst

Het Duitse Physikalisch Technische Bundesanstalt heeft een belangrijke beperking van magnetisch RAM-geheugen weten te verhelpen, zo lezen we op de website van Elektuur. MRAM, dat data opslaat door middel van polarisatie van minuscule magnetische cellen, had tot dusverre te kampen met relatief lage schrijfsnelheden. Het signaal dat een enkel bit wijzigt heeft namelijk invloed op naburige cellen, en die moeten eerst stabiliseren voordat er nieuwe schrijfoperaties mogelijk zijn. Die stabilisatietijd kan oplopen tot 10ns, waardoor de techniek tot snelheden rond de 100MHz beperkt werd - en commerciële chips kwamen tot nog toe niet in de buurt van dergelijke snelheden.

De Duitsers hebben nu het zogenaamde 'ballistische bitbesturingsprocédé' gepresenteerd, een systeem waarbij het programmeersignaal zo gekozen wordt dat naburige cellen ook opnieuw geprogrammeerd worden: behalve het omkeren van de polariteit van de cel die gewijzigd moet worden, wordt de polariteit van de bits eromheen tweemaal omgedraaid, waardoor ze meteen hun oorspronkelijke stabiele toestand weer aannemen. Met de nieuwe methode kan een bit binnen 500 picoseconden worden aan- of uitgezet, wat het snelheidsplafond van de MRAM verhoogt naar meer dan 2GHz. Een bijkomend voordeel is dat er meer bits tegelijk geprogrammeerd kunnen worden, zodat de effectieve snelheid nog aanzienlijk hoger ligt.

Een belangrijk pluspunt van MRAM is dat het ook zonder voeding informatie vasthoudt, net als bijvoorbeeld flashgeheugen. Voor toepassing in hedendaagse pc's waren beide technieken tot nu toe te langzaam, maar de ontwikkelaars stellen dat ze met de nieuwe werkwijze in staat zijn om zelfs met het supersnelle SRAM te kunnen concurreren. Bijkomende voordelen als eenvoudige large scale integration en een onbeperkt aantal lees- en schrijfcycli zouden het geheugen bij uitstek geschikt maken om DRAM in pc's te vervangen, waarmee een computer die na het aanzetten direct gebruiksklaar is, erg dichtbij komt. In hoeverre de techniek snel voor massaproductie geschikt kan worden gemaakt moet echter nog even worden afgewacht.

Reacties (47)

[Verwijderd]

met dit geheugen kun je dan dus wel héél snel gebruik maken van de hibernate functie van Windows.. Sterker nog.. Die hoeft dan niet meer.. Uitschakelen is voldoende, toch?

[EXX]

Je zult op zijn minst de interne CPU status nog moeten saven, tenzij ze de CPU registers ook met MRAM gaan maken.

[mtak]

In een CPU staan echt geen gigabyte's aan gegevens hoor.... dat loopt maximaal in de 5mb... Ik hoop voor je dat je zoveel RAM vrij hebt

[jvo]

5 MB? Ik denk wel een stuk minder. Die paar registertjes.

[Mizitras]

Bij mijn weten is dat voor de oudere pc's (pre millenium) maar nog rond de 256KB(+tikje extra L1/2/3).
Nu ligt dat tussen de 512 à 2MB (Intel Prescott dan) voor de mainstream.

Het geheugen cache/buffer écht VLAKBIJ de ALU is nog altijd in de kilobytes. Zie maar naar de microscopische foto's ervan, als je en core ziet. L2 en L3 (indien aanwezig) liggen vlakbij en zijn duidelijk te zien als grotere vlakken.

En de Intel Itanium/Xeon, volgens mij kan je die heus al wel krijgen met 10 MB aan cache, waarschijnlijk meer. Maar dit even terzijde, aangezien het ook geen desktop cpu'TJE meer is ;-)

[Verwijderd]

Ach, dan stop je gewoon extra geheugen in je bak..

[kid1988]

opstarten is niet alleen data van de HD naar je ram zetten geloof ik.
maar ik weet het niet zeker
en als dat wel het idee is
is dit natuurlijk een uitkomst
gewoon verder gaan waar je was gebleven.
2 a 4 gig van dat spul erin.
voila.

[NBK]

Dus als je tijdens een vastloper uit frustratie je PC uitzet en naar bed gaat ben je de volgende ochtend meteen weer gefrustreerd omdat je PC opstart als vastloper

[Mizitras]

Niet iedereen draait Linux of een ander besturingssysteem met spellingchecker.

[Verwijderd]

Niet iedereen draaid Windows **
Een HD is vast nog handig voor die keren dat je een pc opnieuw moet opstarten. Hibernate onder windows dwingt je ook vaak tot een reboot door memory leaks (en anders dwingt Windows Update of een computer virus wel een reboot af)

** In Linux kan je bijna altijd de boel redden zonder reboot. Vastgelopen programma's, fastlopers door hw fouten, driver errors kunnen gewoon met een paar commando's worden gestopt en eventueel geherstart keer op keer weer zonder reboot. Dus HD's met "Designed for Windows reboot" logo's er op zullen dan wel op de markt komen

[iain]

Een belangrijk pluspunt van MRAM is dat het ook zonder voeding informatie vasthoudt, net als bijvoorbeeld flashgeheugen.

En waarom het dan niet als harde schijf gebruiken? Of heeft dit ook beperkingen in het aantal keer dat een "beschreven" kan worden, (zoiets als bij flashgeheugen aan de hand is). woops sorry: dus, maak heel veel van dit spul, en prop het in een 3,5" cassette en je hebt een supersnelle harde schijf... zal wel heel erg prijzig worden, natuurlijk.

[Grrrrrene]

Dat heeft wel wat erg interessante gevolgen voor de opbouw van PC's: als je HDD net zo snel of misschien wel sneller is dan je interngeheugen, waarom zou je dan nog intern geheugen gebruiken en niet alles in je swap file zetten?

* 786562 Grrrrrene

[Standeman]

* 786562 standeman

[Mizitras]

Larry Ellison ziet het al jaren zo.

[DataGhost]

Omdat je waarschijnlijk nog steeds blijft zitten met latencies, fysieke afstanden en bekabeling die de boel vertragen... dan nog lijkt het me niet erg fijn als je spel gaat haperen omdat je beeldoutput direct aan het capturen bent naar je schijf of een demo opneemt of iets aan het downloaden bent en ga zo maar door er moet dan waarschijnlijk nog steeds even gewacht worden tot er beschreven kan worden

[n4m3l355]

ik denk dat dit ook bedoelt wordt dat deze mogelijkheid ook dichterbij komt. aangezien in de post staat

Bijkomende voordelen als eenvoudige large scale integration en een onbeperkt aantal lees- en schrijfcycli zouden het geheugen bij uitstek geschikt maken om DRAM in pc's te vervangen, waarmee een computer die na het aanzetten direct gebruiksklaar is

. als het vanaf je hdd zou komen zou het nog steeds enige tijd duren maar vanuit het geheugen zelf zou het dus vele malen sneller gaan.
maar dannog... leuke vinding maar het zal nog wel even duren eer we hier wat van zullen zien

[Olaf van der Spek]

En waarom het dan niet als harde schijf gebruiken?

Prijs, prijs en prijs.

[Verwijderd]

Ik denk dat de prijs wel zal meevallen. Wanneer deze techniek echt zo goed zal werken als het er nu naar uitziet, dan zal de prijs wel zakken. Want je kan het dan gaan toepassen als RAM en HD in je PC, dus er zal meer vraag naar zijn en hierdoor zal de prijs wel dalen. Het verbruik van je pc zal ook wel dalen, want je hebt de bewegende onderdelen die vroeger in je HD zaten niet meer.

[punica]

Een uitvinding wordt altijd uitgemolken, dus ga maar uit van een jaar of 4....... Eerst proberen als verbeterde versie van een mp3 speler(energiezuiniger ofzo), daarna als semi-bootddisk, daarna volumeopslag....

Met een beetje commercieel vermogen betekend dit het einde van de hdd(mits levensduur van 1 bit langer als een jaar is en de snelheid ervan verhoogd kan worden)

//off-topic//

punica voelt een persoonsgebonden licentie van MS om de hoek kijken.....introductie tijdens SP1 van Windows (t) Vista.....

[Verwijderd]

lees:
een onbeperkt aantal lees- en schrijfcycli

[Madrox]

Lijkt me sterk, dan zou het ook als werkgeheugen niet geschikt zijn. Wat wel tegen kan werken om het als HDD vervanging te gebruiken is de prijs.

[bbr]

1: prijs : duur
2: ruimte. om het als harde schijf een beetje nuttig te laten zijn moet het niet alleen snel zijn, maar ook veel kunnen opslaan.
3: beperkte houdbaarheid, misschien ? data in je ram is meestal weg als je je computer uitzet, ik weet niet hoe lang of niet de data in dit geheugen echt "houdbaar" blijft als er geen stroom op staat. bij een HD heb je daar geen last van.

het is leuk als het snel is,, maar als je maar 500 MB kan opslaan, in iets wat qua ruimte met een normale HD wel 350 Gig kan opslaan,,, dan is het nut er toch wel een beetje snel vanaf.

leuk voor kleingebruik misschien.
of tijdelijk geheugen.
niet voor erg grote dataopslag.

[Calamor]

De hele snelle HD zoals de Raptor is ook maar 37,5GB maar daar ga je voor de snelheid. En dan is het echt niet erg als je dan weinig opslag heb.

[spef]

Ik lees in de post:

Een belangrijk pluspunt van MRAM is dat het ook zonder voeding informatie vasthoudt, net als bijvoorbeeld flashgeheugen.

Dus punt 3 valt af. Echter...

De prijs zal voor RAM geheugen, na een aanloop periode (kosten opzetten van nieuwe productie methode), waarschijnlijk een vergelijkbaar niveau met huidige RAM modules laten zien. Of de productie kosten moeten veel hoger uitvallen maar zie hier niet zo snel redenen voor. Toch valt de prijs per GB dan vele malen hoger uit dan die bij HD's.

De grootte van MRAM zal waarschijnlijk de doorslaggevende factor zijn. Hoewel er wordt gesproken van eenvoudige large scale integration, zie ik niet zo snel iemand 25 van deze MRAM sticks (a 4 GB per stuk?!) in je PC duwen.

[punica]

Mram schijnt erg gemakkelijk te bouwen te zijn, dit i.t.t. SD-Ram modules.

[janjansen73]

Een belangrijk pluspunt van MRAM is dat het ook zonder voeding informatie vasthoudt

en om toe te lichten mbt de prijs
indien de prijs gelijk is aan DDR zit je op ze 100 a 150 euro per GB, HDD's zitten op een 100 euro per 250 GB.

[Mizitras]

Een 'normale' desktop entry/mainstream harde schijf is ook (nog) geen 350GB.

Voor sequentiëel schrijven van videostreams (zoals hier de Raptor wordt aangegeven) zal snelheid primeren boven capaciteit.

En, de gemiddelde consument verbruikt nu +50% van zijn of haar schijf toch maar aan illegale content; althans, een sterk vermoeden van mij. Dus daarvoor hoeft het niet te dienen, zij zijn (zonder de marketing) daar geen vragende partij voor.

[Countess]

geheugen cellen van 2ghz! damn dat is snel.
huidige cellen van ddr1-400 lopen maar op 200mhz.
en bij ddr2-533 lopen ze maar op 133mhz.
ze kunnen dus niet concurreren met sram, maar blazen het kompleet weg!.

edit : yup je hebt gelijk sram en dram door elkaar gehaalt.

maar zelfs sram chips heb ik op internet niet sneller kunnen vinden als 650mhz.
en de schakkeling van mram is veel eenvoudiger als die van sram, en zou dus qua prijs ook concurerende kunnen zijn met die van dram.

[Olaf van der Spek]

ze kunnen dus niet concurreren met sram, maar blazen het kompleet weg!.

Je hebt het eerst over DRAM en zegt dan dat SRAM compleet wordt weggeblazen?

[Cryptos]

Nou maar hopen dat je geen burenruzie krijgt dan is er niks aan de hand.

[Verwijderd]

tokkie bits

[Phobophile]

behalve het omkeren van de polariteit van de cel die gewijzigd moet worden, wordt de polariteit van de bits eromheen tweemaal omgedraaid

Ja, lekker makkelijk zeg. Wie genoeg afleveringen van Birdman o.i.d. heeft gezien, weet dat je probleem altijd eenvoudig kunt oplossen 'by reversing the polarity'.

[diederik77]

Wat ik niet snap, is dat als de cellen rondom een geschakelde cel instabiel zijn, dan zijn de cellen rondom die "2x geschakelde" cellen toch ook instabiel? Zo zou je alle cellen weer stabiel moeten maken, omdat aan een cel altijd een andere grenst.

[siepeltjuh]

Dat is niet helemaal juist, omdat het een magnetische opslag betreft, kun je op 1 plek schrijven en de bits ernaast ook mee beinvloeden.
de buren van die bits ernaast liggen dan weer te ver weg.
Er wordt in feite dus maar op 1 plek geschreven. Niet op 3 plekken (buren enz niet, die gaan automatisch mee met de eerste bit)

als je dan de bit die je wilt wegschrijven en de bits ernaast wilt setten, dan schrijft hij dus op 1 bit 3 acties aan uit aan of uit aan uit. (en evt kan de kop nog iets ernaast zitten) het is dus anders als in het artikel staat theoretisch 2ghz, in de praktijk zal de winst wel wat lager liggen, maar het is inderdaad een simpel, maar wel elegante oplossing om het ECHT sneller te maken.

[El Psycho]

En toch, af en toe zijn er van die nieuwsberichten waarvan je zoiets hebt: Hadden ze dat nou niet gelijk kunnen bedenken.

Het is gewoon een geniaal en eenvoudig idee, dat hadden ze toch wel eerder kunnen verzinnen:

"Shit! We kunnen geen bit veranderen zonder de buren te veranderen."
-"Dan veranderen we toch gewoon ook de buren, naar de staat die ze al hadden."

Maar het zal toch wel een stuk moeilijker in elkaar zitten hoop ik.

[Blue-eagle]

Als je de buren weer terugzet heb je kans dat de buren van de buren ook weer worden omgezet, die kan je dan wel weer terug zetten maar die buren van de buren van de oorprokelijke cel worden dan ook weer omgedraaid, even als de buren van deze buren.

Ofzoiets..

[Countess]

ik denk eigenlijk dat dat niet nodig is
die buren van de buren krijgen eerst een kleine duwtje naar + en vervolgens weer een naar -
neto resultaat is dus 0.
het kleine verschil dat misschien nog overblijft zal niet genoeg zijn om de bit te verandere, ook al is hij weer een buur van een buur bij de volgende kloktik.

er heeft hier weer iemand lekker scheef zitten modden
ik zie iniedergeval geen post die ook maar in de verste verte op die van mij lijkt hier, dus dubbelpost?

[Scharnout]

En de buren van de buren
En de buren van de buren van de buren
En de buren van de buren van de buren van de buren

Gaan we telkens heel het geheugen opnieuw schrijven. Lijkt me niet zinvol.

[martijnvanegdom]

Nee.. dat juist niet..

Je benaderd met een schrijf actie een cel, daarbij kunnen de buren gewijzigd worden..

Wat dus eigenlijk betekend, dat onder invloed van een magnetisch veld je een cel wil wijzigen de buren hinder ondervinden. Nu heeft men de hinder zo weten te modificeren dat het buren wel beïnvloed maar dat de staat van de buren gelijk blijft na afloop.

Jouw idee is dat de het magnetischveld dat je op één cel zet een kettingreactie teweeg gaat brengen.,

Ik verwacht daarom de ze gebruik maken van een magnetisch veldje om de polarisatie tot stand te brengenm dat ze vervolgens zo weten te gebruiken dan de buren netto geen hinder ondervinden. Echter ze zorgen er voor dat het veld dermate klein is dat het niet de buren van de buren beïnvloed..

Daarnaast ik weet je niet of je weet hoe je DDR-RAM werk maar eigenlijk word daar ook de hele tijd je volledige geheugen opnieuw beschrijven, al is beschrijven een wat apparte term..

[Verwijderd]

En de buren van de twee maal veranderde bits dan ?

[Vaudtje]

daarom is de techniek nog niet geimplementeerd: ze moeten nog even een manier zien te vinden om meer dan drie bits in een geheugen module te plaatsen

[Mizitras]

LOL, inderdaad, die vraag stelde ik mijzelf ook. Het deed me denken aan een CD-RW. Die moet je ook altijd volledig wissen wil je herbeschrijven, of als je verder wil gaan, de 'buren' elimineren door een einde te schrijven, stukje open te laten, en dan weer met een begin ('lead-in'?) te starten.

[Verwijderd]

Hele mooie ontwikkeling aangezien het geheugen kwa snelheid nog aardig achterblijfd bij de processorsnelheid.
Maar wat ik me nu afvraag hoelang zal het duren voordat we dit in de winkels kunnen kopen.

[Mizitras]

Appelen met peren vergelijking, en nogal een oppervlakkige situering.

In de CPU zit ook geheugen, L1 cache bijvoorbeeld, die registers worden gebruikt door bijvoorbeeld de ALU (de rekeneenheid) om gegevens tijdelijk in op te slagen.
De écht korte zaken zeg maar, die snel eruit en erin moeten.

Wegens een enorme kost voor grotere capaciteiten, en het feit dat de FSB (in jou vgl de processor dus zou ik zeggen) nu als bus ligt tussen het geheugen (L1 ligt vlak tegen de ALU bv.) enkele relatief grote afstanden verder ligt, is het externe RAM zeg maar op voorhand al benadeeld.

[Smootrok]

En de buren van de buren
En de buren van de buren van de buren
En de buren van de buren van de buren van de buren

Wat ik me nou afvraag:
Je veranderd een bit met het signaal. De buren veranderen mee, maar door deze nieuwe verandering van de buren, veranderen dan de bits van zijn buren weer?

Als het dan een circel zou zijn dan heb je dus een eeuwig doorgaande verandering. Hier mee zou je dan dus een miniscule generator kunnen maken of iets van digitaal leven.

Actie reactie

[LeFtHaNd]

Je bedoelt een soort digitale kettingreactie?

Ik denk niet dat dat mogelijk is, want het signaal wordt uit mijn optiek steeds zwakker naar mate het verder vordert. Het houd dus eens op.

[SuperTrooper]

Zie ik hier in de nabije toekomst een praktische toepassing?

Gigabyte iRAM SATA-ramdisk + MRAM