Хибридната памет Gain Cell може значително да подобри плътността на кеша L2 и L3 при CPU и GPU
SRAM доближава своите граници във връзка с плътността на съхранение; хибридната памет с спомагателни кафези може да промени това.
Изследовател от Станфордския университет изследва нова технология, която може фрапантно да усъвършенства продуктивността на вътрешните кешове в актуалните централни и графични процесори. Тази технология е известна като Hybrid gain cell memory която съчетава характерностите на SRAM и DRAM, с цел да усили на първо място плътността на паметта.
Според водещия специалист на изследователския екип, професорът по електроинженерство в Станфорд Филип Уонг, съществува „ проблем със стените на паметта “ при вградения кеш на графичния процесор, основан на SRAM, който би трябвало да бъде зареждан с данни от относително бавната DRAM. Този преход лишава прекалено много време и електрическа сила.
Проблемите с потенциала на паметта също се трансформират в ограничителен фактор при SRAM. Счита се, че SRAM заема много огромна повърхност в актуалните чипове, защото за съхраняването на един обичай са нужни четири транзистора, а за ръководството на достъпа до клетката – още два. За разлика от тях DRAM изисква единствено един транзистор и някои спомагателни съставни елементи за осъществяване на същото нещо. Въпреки това DRAM също има проблеми, като да вземем за пример нуждата от непрекъснато възобновяване на данните, съхранявани във всеки чип.
Технологията на хибридните междинни кафези има за цел да обезпечи най-хубавото от двете технологии в едно общо решение. Основното преимущество на тези кафези е вграждането на обособени транзистори за четене и запис за запазване на данните, като се отстранява условието за спомагателен кондензатор, от който се нуждае DRAM, с цел да действа.
Технологията на изследователския екип на Уонг употребява хибридна GAN клетка с два разнообразни транзистора, създадени от разнообразни материали. За транзистора за запис се употребява индиево-калаен оксид с отсрочване на атомен пласт (ALD ITO), а за транзистора за четене – силициев металооксид-полупроводник с P-канал (Si PMOS). Това е по-ефективно решение от два транзистора, основани на силициев оксид, за които се смята, че са с прекомерно постепенно четене на данните.
По време на тестванията новата памет съумя да резервира данните в продължение на над един час. И още данните се прочитат с до 50 пъти по-бързо от общоприетата DRAM оперативна памет, като времето за достъп е в границите на от 1 до 10 ns,
Независимо от това, най-важната характерност на новата памет е нейният по-висок потенциал за предпазване на информацията, което е доста значимо за кешовете от ниско равнище. По-големите кешове водят до по-малко време за прекачване на данните от систематичната DRAM памет към CPU и GPU, което покачва продуктивността и латентността. Това е правилото, който стои в основата на технологията 3D V-Cache на AMD.
