IBM produce una PCM superveloce

IBM ha realizzato una nuova tipologia di memoria che in futuro potrebbe sostituire l’attuale flash NAND. L’azienda di Armonk ha avviato il progetto Theseus, in collaborazione con l’Università di Patrasso in Grecia, che prevede l’integrazione di PCM, NAND e DRAM su un singolo controller. Questa soluzione di strorage ibrida offre prestazioni fino a 275 volte superiori a quelle di un SSD basato su PCI Express.

La PCM (Phase Change Memory, memoria a cambiamento di fase) è una memoria a stato solido composta da una lega calcogenura di germanio, antimonio e tellurio, in grado di cambiare fase in modo reversibile. Quando una corrente attraversa le celle di memoria, il materiale si riscalda e modifica il suo stato da cristallino ad amorfo e viceversa quando si raffredda, in assenza della corrente. Nello stato cristallino, la memoria possiede una bassa resistenza (1 logico), mentre nello stato amorfo un’elevata resistenza (0 logico).

Rispetto alla memoria NAND flash, la PCM presenta diversi vantaggi: tempi di lettura/scrittura inferiori, latenza più bassa e milioni di cicli di scrittura. Per sfruttare queste caratteristiche, IBM ha integrato la PCM in un struttura di storage ibrida. Se viene collegata alla CPU può essere utilizzata come cache o come livello di memoria aggiuntivo tra DRAM e NAND, mentre se viene collegata al bus I/O può affiancare SSD e hard disk tradizionali.

I test effettuati da IBM mostrano prestazioni nettamente superiori alle soluzioni NAND. La PCM completa la maggioranza delle richieste di lettura/scrittura in meno di 500 microsecondi con un tempo massimo di 2.000 microsecondi. La memoria NAND MLC impiega tra 14.000 e 20.000 microsecondi, mentre la NAND TLC arriva a 120.000 microsecondi. In definitiva, la PCM è almeno un ordine di grandezza più veloce della NAND usata negli SSD.

La soluzione di storage progettata da IBM è basata su celle PCM realizzate da Micron con un processo produttivo a 90 nanometri. Micron ha però annunciato l’interruzione della produzione, in quanto ritiene che la memoria NAND 3D sia l’opzione migliore. È probabile quindi che la PCM rimanga nei laboratori di IBM ancora per lungo tempo.