Toshiba kondigt doorbraak aan in nieuw type geheugen

Toshiba heeft zogeheten spin transfer torque magnetoresistive random access memory ontwikkeld met een sterk gereduceerd energieverbruik ten opzichte van eerder ontwikkeld stt-mram. Het geheugen kan daarmee mogelijk sram op gaan volgen als cache-geheugen.

Toshiba heeft een nieuw prototype gemaakt van spin transfer torque magnetoresistive random acces memory, oftewel stt-ram, met vooralsnog het laagste energieverbruik. Eerdere prototypes van Spintech, IBM of Toshiba zelf, verbruiken tien keer zoveel energie. Het verbruik van het nieuwste prototype ligt dan ook onder dat van sram, wat de weg vrij lijkt te maken om dit type geheugen te vervangen door stt-ram.

Toshiba modelleerde het gebruik van het geheugen aan de hand van een, naar eigen zeggen, 'zeer nauwkeurige' simulatie. In deze virtuele testomgeving verbruikte een niet nader gespecificeerde mobiele chip in combinatie met het stt-mram slechts een derde van de energie die de chip normaliter verbruikt.

Bij stt-ram wordt een magneet onder spanning gezet om de richting van het magnetische veld te veranderen. De verandering van richting veroorzaakt een wijziging van de weerstand, die te registreren is als een 0 of een 1. Een van de voordelen van stt-ram is dat het zijn lading niet verliest als de stroom wegvalt. In de standby-modus verbruikt Toshiba's stt-ram dan ook geen energie, terwijl dat bij sram wel het geval is.

Stt-mram moet sram gaan vervangen, maar tot nog toe verbruikte stt-mram meer energie dan sram bij gelijke snelheden. Dat kwam mede doordat stt-ram moeilijk verkleind kon worden tot een kleiner productie-procede, maar Toshiba zou nu een procede gebruiken dat kleiner is dan 30nm.

Reacties (25)

[kzin]

Stt-mram moet sram gaan vervangen, maar tot nog toe verbruikte stt-mram meer energie dan sram bij gelijke snelheden

Het verbaasd me dat men met dezelfde snelheden haalt als sram. Er moet toch een magnetisch veld veranderd worden. Voor zover ik weet kost zoiets tijd, maar kennenlijk loopt dat niet in de milli-seconden. Er zijn zeker voordelen van dit systeem, want zoals vermeld:

Een van de voordelen van stt-ram is dat het zijn lading niet verliest als de stroom wegvalt

. Hoe vaak ik mijn PC niet heb uitgezet omdat hij in sleep mode stond, terwijl ik dacht dat hij al uit stond... Met stt-mram raakt dan alleen CPU zijn registers kwijt.

Aan de andere kant, als je een sleep mode hebt en je alleen de registers van de CPU onder spanning hoeft te houden, hoeft de PC ook bijna niet meer uit met dit geheugen

[Double_DeluXe]

Ik zie mensen dan snel hun PC nooit uitzetten, denk dat het totale verbruikt dan weer hoger wordt dan dat het eerst was.

[Aham brahmasmi]

[...]

Hoe vaak ik mijn PC niet heb uitgezet omdat hij in sleep mode stond, terwijl ik dacht dat hij al uit stond... Met stt-mram raakt dan alleen CPU zijn registers kwijt.

Aan de andere kant, als je een sleep mode hebt en je alleen de registers van de CPU onder spanning hoeft te houden, hoeft de PC ook bijna niet meer uit met dit geheugen

Nee, de data van de registers blijft juist bewaard. Dit nieuwe geheugen is een alternatief voor SRAM, wat voor het cache-geheugen gebruikt wordt. De data in het werkgeheugen gaat wel verloren als de spanning eraf gaat.

[mercapto]

STT Ram ? Heh, wat saai.
Spin Transfer TORque Magnetoresistive Random Access Memory
STORMRAM! kekeke! ...

Mooie aankondiging. Een enorme stap door zo'n verkleining van het procede.
De uit-knop kan de deur uit
Hmm, nah, toch maar erin houden.

[Verwijderd]

Leuk gevonden maar wordt het dan niet STTORMRAM ?

[Gringjammer]

zou mooi zijn als je je laptop 'savonds in slaapstand zet en 'smorgens weer aanzet en dan toch nog op 100% accu zit! Ben eens benieuwd of dit werkelijk gaat doorbreken

[Verwijderd]

Prachtig zulk nieuws, erg leuk om te zien dat er toch nog verbeteringen valt te halen in de al o zo complexe computer industrie!
Is dit een grote verbetering voor het verbruik van processoren in bijvoorbeeld mobiele apparaten? Of is dit een kleine verbetering?

[pleinolijf]

Artikel niet gelezen ?

"In deze virtuele testomgeving verbruikte een niet nader gespecificeerde mobiele chip in combinatie met het stt-mram slechts een derde van de energie die de chip normaliter verbruikt."

Is dus een aanzienlijke verbetering. Voornamelijk omdat het geheugen in standby zero energie verbruikt t.o.v. sram.

[Reactie gewijzigd door pleinolijf op 2 augustus 2024 16:56]

[Iblies]

Definieer standby

Als je veel geheugen hebt kan het zijn dat een groot deel niets doet maar ondertussen wel energie verbruikt. Indien het zo is dat het geheugen waar verder geen handelingen worden verricht ook geen energie meer verbruiken zou dat mooi meegenomen zijn.

[nl noob]

dat staat gewoon in de tekst?
"Een van de voordelen van stt-ram is dat het zijn lading niet verliest als de stroom wegvalt. In de standby-modus verbruikt Toshiba's stt-ram dan ook geen energie, terwijl dat bij sram wel het geval."

[akatsui]

Zou dit betekenen dat we met dit geheugen RAMDisks kunnen maken die je wel kan gebruiken als opslag?

[wouzke]

Op dit ogenblik niet denk ik, in de hoofding van de artikel staat dat het als vervanging van cache geheugen gebruikt kan worden, dan denk ik dat ze het hebben over het L1, L2 & L3 geheugen van CPU's.
Niet voor RAM geheugen dat we kennen als DDR van geheugen latjes en geheugen op videokaarten.

EDIT: Moesten ze het gebruiken (weet niet of dat kan) als werkgeheugen zou dit wel betekenen dat je het als RAMDisk kan gebruiken voor opslag.

[Reactie gewijzigd door wouzke op 2 augustus 2024 16:56]

[mad_max234]

Definieer standby

Als je veel geheugen hebt kan het zijn dat een groot deel niets doet maar ondertussen wel energie verbruikt. Indien het zo is dat het geheugen waar verder geen handelingen worden verricht ook geen energie meer verbruiken zou dat mooi meegenomen zijn.

De chip/computer in standby, niet de geheugencellen. Bij sram moet het geheugen altijd onder stroom blijven staan anders is de data weg, ook in standby mode, dat is vanaf nu verleden tijd.

[Waterbeesje]

Ik dacht dat na de Floppy Disk, Diskette Drive en HDD het magnetische geheugen wel had afgedaan... Blijkbaar zit er toch een hoop toekomst in!

Wat ik me wel af vraag: is dit ook veilig geheugen? Als ik dit in een stemcomputer zet, zijn de resultaten dan niet van buitenaf te manipuleren?

Nu is mijn PC redelijk bestand tegen elektromagnetisme, doordat er een SSD in zit en geen FDD meer aanwezig is. Wordt mijn volgende computer daar dan weer gevoeliger op?

Zal trouwens wel leuk zijn voor de laptop: accu kan langer mee gaan als geheugen deels kan worden stilgelegd bij ongebruik.
Ik hoop ook dat het compatible wordt met DDR3 en DDR3-SO slots, dan kan ik mijn spulletjes al op tijd vervangen! (server mag 0,6 watt verbruiken en laptop moet 12 weken mee kunnen op een acculading als het aan mij ligt). Maar dat zal weer niet het geval zijn denk ik.

[bwerg]

Het enige wat je nu tegen magnetische opslag (HDD etc.) kunt doen is een magneet er langs halen, waarmee ik dat niet onder de noemer "manipulatie" van data zou scharen maar gewoon onder "vernietiging". In dat opzicht is een HDD misschien iets kwetsbaarder dan een SSD maar zoveel verschil zit er dus niet in.

Ik hoop ook dat het compatible wordt met DDR3 en DDR3-SO slots, dan kan ik mijn spulletjes al op tijd vervangen!

1. Wie heeft het over intern geheugen? In het artikel wordt cache-geheugen genoemd als mogelijke toepassing, intern geheugen is behoorlijk verschillend dus het valt maar te bezien waar dit geheugen precies wel en niet in terecht komt.
2. Het duurt jaren voordat zo'n techniek mainstream is, ze zijn nu pas aan het simuleren. Dan nog een werkend prototype, dan goed uitwerken, en daarna pas komt het toepassen in een mainstream product. Je mag dus blij zijn als dit in DDR5 of DDR6 zou zitten, bij wijze van spreken. DDR3 is al min of meer 'af'.

[Decipher666]

Dit is SRAM geen DDR SDRAM. Dit betreft dus CPU Cache geheugen oftwel de L1,L2,L3,L4 geheugens. Dit zou dus je CPU moeten versnellen in het uitvoeren en vinden van instructies.
Ben benieuwd of je PC hier dan ook daadwerkelijk sneller van wordt.

[Aham brahmasmi]

Ben benieuwd of je PC hier dan ook daadwerkelijk sneller van wordt.

Hangt af van de klokfrequentie en latencies die ze uiteindelijk met dit nieuwe geheugen kunnen halen. In het artikel wordt hier niets over gezegd behalve dat het minder zuinig is op gelijke snelheid als sram.

[HelloJed]

Zelfs dat werkt niet hoor. Gewone magneten zijn niet sterk genoeg om data op een "gewone" harde schijf te beschadigen. In mijn laptop zitten zelfs standaard 2 magneten om mijn scherm toegeklapt te houden .

[Reactie gewijzigd door HelloJed op 2 augustus 2024 16:56]

[Cronax]

Ik ben geen expert in de materie, maar ik denk dat het vrij lastig is om dit soort magnetische lading op afstand nauwkeurig te manipuleren...je kan hoogstens een erg sterke magneet meenemen om alles op 0 of 1 te zetten ofzo maar daar ben je nog niet ver me...

[SomerenV]

Sorry voor de offtopic, maar dit is het soort bericht dat ik open klik en er vervolgens niks van snap. Geweldig! Is overigens geen punt van kritiek naar Tweakers, is gewoon mijn stof niet

[donut]

Begrijp ik hieruit dat vooral datacentrales veel minder energie gaan verbruiken mocht dit toepasbaar zijn?

[Rob Coops]

Leuk om te zien dat we toch nog weer verder kunnen met het verder terug dringen van het verbruik. Het lijkt wel als of dat de belangrijkste tak van onderzoek is van de laatste paar jaren. Allen andere onderzoek lijkt eigenlijk een beetje te wachten op andere materialen om bijvoorbeeld sneller te kunnen schakelen en dus meer snelheid uit de chips te persen...

Ik zou het helemaal niet erg vinden als we eindelijk weer eens een keertje over zouden kunnen stappen naar een ander materiaal of het nu grafeen, nano buisjes, een combinatie hier van of nog totaal iets anders is maar het wordt weer tijd om de schakel snelheid eens flink op te voeren van de paar GHz naar de THz zou toch wel een leuke stap zijn voor de snelheid van de systemen. Als het zo door gaat zal zelfs de bottleneck die nu het geheugen en de in nog grotere mate de harde schijf zijn overwonnen worden zonder dat we de klok van de processor echt omhoog zullen zien gaan.

[joo5ty]

Praktische toepassingen? Het cache geheugen op een CPU?

[tweaker2010]

Mooie vinding! Ben benieuwd op welke termijn dit in gewone PC's leverbaar wordt en wat dit betekent voor de prijs van SRAM geheugen, hopelijk zal dit hierdoor nog verder omlaag gaan.

[Aham brahmasmi]

Je kunt SRAM voor pc's niet los kopen want dit zit namelijk in cpu's geïntegreerd. In de tijd van de Pentium zat SRAM (burst cache) nog wel los op het moederbord. Het gaat hier dus niet om werkgeheugen maar cache-geheugen. Zie de 2e alinea:

Het geheugen kan daarmee mogelijk sram op gaan volgen als cache-geheugen.

[Reactie gewijzigd door Aham brahmasmi op 2 augustus 2024 16:56]