Toshiba พัฒนา RAM ที่ช่วยประหยัดพลังงานได้ถึง 2 ใน 3

by ตะโร่งโต้ง
17 December 2012 - 16:34

Toshiba พัฒนา STT-MRAM (spin transfer torque magnetoresistive RAM) ซึ่งจะช่วยประหยัดพลังงานได้ถึง 2 ใน 3

ระบบประมวลผลของอุปกรณ์พกพาโดยส่วนใหญ่มักทำงานควบคู่กับ SRAM (static RAM) ซึ่งถือเป็น RAM ที่มีความเร็วในการทำงานสูง แต่กินพลังงานไฟฟ้าเป็นอย่างมาก เนื่องจากต้องการพลังงานไฟฟ้าไปเลี้ยงอยู่ตลอดเวลาเพื่อรักษาข้อมูลไว้ในหน่วยความจำ ทั้งยังมีปัญหากระแสรั่วไหล โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อหน่วยประมวลผลได้รับการพัฒนาให้มีความเร็วสูงยิ่งขึ้น หน่วยความจำก็ยิ่งต้องทำงานเร็วขึ้นสอดคล้องกันไป ทำให้ยิ่งสิ้นเปลืองพลังงาน

Toshiba จึงเลือกพัฒนา MRAM (magnetoresistive RAM) ขึ้นมาเพื่อใช้งานทดแทนกัน โดยทั่วไปแล้ว MRAM ไม่ต้องการไฟเลี้ยงในการเก็บรักษาข้อมูล ทั้งนี้จะต้องการไฟก็ต่อเมื่อต้องทำ operation กับข้อมูลดังกล่าวเท่านั้น จึงลดปัญหาเรื่องกระแสไฟรั่วไหลในขณะ stand by ทว่าจนถึงก่อนหน้านี้จุดอ่อนที่สำคัญของ MRAM คือทำงานช้ากว่า SRAM และแม้จะกินพลังงานเฉพาะช่วงที่มี operation ของข้อมูล แต่โดยรวมยังต้องอาศัยพลังงานมากกว่า SRAM จึงไม่ค่อยได้รับความนิยมในการเลือกใช้

สิ่งที่ Toshiba ทำคือลดการใช้พลังงานของ STT-MRAM ลงให้เหลือแค่ 10% ของ MRAM และเพิ่มความเร็วในการ operation ให้มากขึ้น ผลที่ได้คือ RAM ใหม่ทำงานได้เร็วทัดเทียมกับ SRAM ในขณะที่กินพลังงานแค่ 1 ใน 3 เท่านั้น โดย MRAM ที่ได้รับการพัฒนาใหม่นี้ เรียกว่า STT-MRAM

แม้จะเพิ่งเป็นเพียงการทดสอบด้วยระบบจำลองเท่านั้น แต่ Toshiba เชื่อว่าจะสามารถผลิตแรมให้ใช้งานได้จริงเร็วๆ นี้

การพัฒนา STT-MRAM เพื่อประหยัดพลังงานนั้น Toshiba ได้ออกแบบโครงสร้างระดับพื้นฐานให้มีขนาดเล็กกว่า 30 นาโนเมตร โดยยึดหลักการทำงานของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในแนวตั้งฉากกับแผ่นแม่เหล็ก ซึ่ง Toshiba เป็นผู้ริเริ่มสร้าง RAM ที่ทำงานด้วยการเหนี่ยวนำแบบดังกล่าวได้สำเร็จเป็นรายแรกของโลกเมื่อปี 2007

ผลจากการออกแบบโครงสร้างใหม่ ทำให้สภาพของ RAM ที่ได้รับการปรับปรุงเปรียบเสมือนวงจรไฟฟ้าที่มีสถานะปิดอยู่ตลอดเวลา ลดการรั่วไหลของกระแสไฟได้ตลอดเวลาทั้งในขณะใช้งานและในขณะ stand by

ที่มา - Toshiba via Geek

Blognone Jobs Premium