Компьютерра PDA 17.04.2010-23.04.2010

– схема Hulu (используется и в России сегодня ivi.ru): бесплатный просмотр стримминга в реальном времени с обязательным просмотром рекламы.

Всё это чисто американские наработки. Наша ivi.ru пытается использовать схему Hulu. Мое личное мнение - ни один из подходов (кроме классического проката, который будет отживать и дальше, и кабельного VOD) никогда не приживется в нашей цивилизации. Но мне бы хотелось выслушать и контраргументы. Если успеете изложить мысли сегодня, успею всё продумать и, по необходимости, отобразить в статье в полемическом плане.

Вечерний апдейт того же дня: 18:30 - позвонили из Азбуки Морзе: "Ваш телефон отремонтирован - можно забирать". Итак, что мы имеем в сухом остатке: Samsung AMOLED WiTu i8000 сдан в ремонт без уверенности в результате в понедельник 15:30, ремонт выполнен (замена тачскрина) - в среду 18:30. Кто-нибудь из читателей знает координаты книги рекордов Гиннесса? :)

Халькогенидная память - наше ближайшее будущее?

Автор: Юрий Ревич

Опубликовано 21 апреля 2010 года

В далёком 1923 году в семье польско-литовских эмигрантов Овшинских (Ovshinsky), обосновавшихся в городке Акрон, штат Огайо (США), родился мальчик, которого назвали Станиславом, но зарегистрировали под англизированной формой того же имени – Стэнфорд. Через полвека с лишним изобретателя-самоучку Стэна Овшинского, так и не получившего систематического образования, начнут называть "новым Эдисоном" и "Эйнштейном альтернативной энергетики".

В действительности Овшинский не отличился таким разнообразием интересов, как изобретатель фонографа, но в число его главных изобретений входят тонкоплёночные солнечные элементы, никельметаллгидридные (NiMH) аккумуляторы и батареи на твердом водородном топливе для транспорта. Но самое главное изобретение Овшинского, сделанное им ещё в начале 1960-х, и отмеченное знаменитым Гордоном Муром специальной статьей в Electronics в сентябре 1970 года, начинает внедряться в практику только сейчас. Зато – ускоренными темпами.

Речь идёт об устройствах памяти на основе фазового перехода в халькогенидных соединениях. Их называли по-разному: PCM (Phase Change Memory), CRAM (Chalcogenide Random Access Memory), OUM (Ovonic Unified Memory), но лучше других прижилась аббревиатура PRAM (формально - Phase-change Random Access Memory или "память с произвольным доступом на основе фазового перехода", неформально - Perfect RAM или "совершенная память с произвольным доступом").

Халькогениды - это соединения элементов шестой группы таблицы Менделеева (кислород, сера, селен, теллур, полоний) с более электроположительными элементами, например, с металлами. То есть, формально говоря, любой оксид (например, песок, двуокись кремния) – тоже халькогенид, но на практике это название чаще применяют лишь к соединениям с серой, селеном и теллуром (сульфиды, селениды, теллуриды).

Лучшая память на свете

Овшинский обнаружил, что такие материалы, как, например, сурьмид германия GeSb, способны резко менять физические свойства в зависимости от фазового состояния – аморфного или кристаллического. Если вещество нагреть выше температуры плавления и быстро остудить, оно переходит в аморфное состояние (стеклоподобное). Если его охлаждать медленно (специально немного подогревая ниже точки плавления), оно успевает закристаллизоваться. Да-да, именно этот эффект уже давно используется в перезаписываемых дисках CD-RW или DVD-RW, где отдельные участки-питы из довольно сложных по составу халькогенидных соединений (серебро-индий-сурьма-теллур либо германий-сурьма-теллур, GST) меняют в зависимости от режима нагрева-охлаждения свою прозрачность или коэффициент преломления. В PRAM, где применяются соединения типа GST (Ge₂ Sb₂Te₅), используется другая величина – удельное электрическое сопротивление. Копейки там ловить не приходится: в аморфном состоянии сопротивление GST примерно на два-три порядка выше, чем в кристаллическом.

Микросхема PRAM фирмы BAE System может изгибаться без потери работоспособности.

Одно из важнейших преимуществ PRAM - в том, что будучи энергонезависимой, такая память обладает плотностью упаковки и, главное, быстродействием, близким к обычной динамической DRAM. Samsung озвучивала цифры тридцатикратного превышения производительности PRAM в сравнении с обычной flash-памятью. IBM с партнерами ещё в 2006 году говорила даже о пятисоткратном превышении (при вдвое меньшем потреблении электроэнергии), но отнесла возможность производства такой памяти на 2015 год. Для реальных девайсов напрямую сопоставить цифры трудно, поскольку многое зависит от структуры и режима конкретного устройства, но для ориентировки можно указать, что у выпускающихся фирмой BAE System (см. далее) чипов халькогенидной статической памяти (SRAM) чтение и запись занимают одинаковое время порядка 15-17 нс (25 нс гарантировано во всём диапазоне питания), что в среднем всего вдвое хуже, чем у распространенных типов SDRAM.

Это качество PRAM может перевернуть всю концепцию устройства современных компьютеров, подчиняющихся восходящему ещё к фон Нейману принципу иерархического построения памяти – от самой быстрой оперативной до медленных жёстких дисков, способных зато хранить информацию практически вечно. Если ОЗУ становится энергонезависимым при достаточной вместительности, то отпадает нужда не только в медленных накопителях: выдерните из розетки системный блок с такой памятью, и при последующем включении он восстановит всё в точности, как было. Можно сразу продолжить работу с того же места – отменяется само понятие загрузки системы.

Добавим, что, поскольку в PRAM, как и у flash-памяти, принцип хранения информации аналоговый (у flash – величина заряда, у PRAM - уровень проводимости ячейки), то в халькогенидных ячейках может быть реализовано хранение более, чем одного бита, аналогично тому, как это делается во многоуровневых ячейках (MLC) flash-чипов. Создание таких микросхем анонсировали Intel и STMicroelectronics в 2008 году.

И где всё это?

Трудности запуска этого типа памяти в производство тоже немалые, и, как видите, её внедрение растянулось без малого на полвека. Основные причины торможения – в трудности создания миниатюрных горячих зон в халькогенидной пленке с огромными плотностями тока, склонностью к взаимовлиянию и самопроизвольному фазовому переходу. PRAM, как и flash-память, деградирует в процессе перезаписи, правда, число допустимых циклов записи в существующих чипах на два-три порядка больше (10⁸ против 10⁵).

В 1999 году Овшинским была основана компания Ovonyx, которой из его основной компании, Energy Conversion Devices, были переданы основные патенты на технологии халькогенидной памяти. С 2000 года технологию PRAM лицензировали один за другим практически все крупные производители полупроводниковых компонентов и успешно, как они утверждают, работают на доводкой технологического процесса. И тем не менее, пока что судьба PRAM в ширпотребовской области в некотором роде напоминает судьбу OLED-дисплеев – заявлений от ведущих компаний отрасли масса, а конкретных устройств на своих столах мы так и не видим.

Но по крайней мере в одной области микросхемы PRAM уже применяются очень широко. Одно из главных достоинств халькогенидной памяти - исключительная стойкость к радиации. Например, гарантируется работоспособность микросхемы при накопленной дозе в 200 тыс. рад. Столько можно получить на расстоянии примерно в 400 метров от эпицентра взрыва нейтронной бомбы. Это в сто-тысячу раз больше дозы, полученной первыми ликвидаторами Чернобыльской аварии, погибшими впоследствии от лучевой болезни. Есть и особо стойкие разновидности PRAM, выдерживающие накопленную дозу в миллион рад.