ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННЫХ УСТРОЙСТВ ПАМЯТИ

Компьютерная память - это устройство, предназначенное чтобы записывать и хранить файлы различных типов. Компьютер имеет два типа памяти: оперативную и постоянную.

Оперативная память - это тип быстрой памяти, которая позволяет записывать и считывать данные на высокой скорости, но информация хранится там только при включенном компьютере, то есть когда он снабжается электричеством. Именно этот нюанс делает оперативную память непригодной для долговременного хранения информации. Назначение оперативной памяти - записывать и считывать высокоскоростную информацию через установленные программы и операционную систему.

Постоянная память - это тип памяти, в которой хранится информация, даже когда компьютер выключен. Наиболее распространенным вариантом памяти такого типа является жесткий диск. Они представляют собой один или несколько магнитных дисков, вращающихся с высокой скоростью (5000 -12000 об/мин), и головки для чтения и записи информации. Жесткие диски являются надежными носителями информации, которые позволяют много раз записывать и читать информацию.

Перспективы развития компьютерной памяти

В среднесрочной перспективе - от 5 до 15 лет - технология достигнет предела увеличения мощности процессоров. Это связано с тем, что мы скоро достигнем атомного уровня нанотехнологий и не только. Если нет принципиального технологического скачка, идти некуда. Транзистор, меньший, чем атом, построен (пока). Мы достигнем этого предела к 2020 году. Современные двумерные транзисторы. Можно добавить все новые и новые слои в третьем измерении - по высоте. Но есть проблемы с тепловыделением - вы должны устранить тепло, которое возникает при работе транзисторов [1]/

Вариант альтернативной технологии записи

Использование технологии перпендикулярного диска временно устраняет суперпарамагнитный предел. Рано или поздно отрасль снова столкнется с этим явлением, и нам снова придется искать выход из ситуации. Инженеры крупных компаний уже занимаются разработкой. Кратко опишу один из вариантов альтернативной технологии записи. Запись HAMR (магнитная запись с тепловым воздействием) является усовершенствованием технологии перпендикулярной записи: запись, предварительно нагретая с помощью лазера. Этот метод обеспечивает кратковременный нагрев (1 пикосекунда) области записи при 100 градусах Цельсия. В то же время магнитные частицы получают больше энергии, и записывающей головке больше не нужно генерировать поле высокой интенсивности. После записи в записывающем слое появляются более энергичные частицы, что повышает стабильность.

Введение такой технологии в дальнейшем потребует использования принципиально других материалов с высоким уровнем анизотропии в роли записывающего слоя. Это могут быть сплавы, такие как Fe14Nd2B, CoPt, FePt или даже Co5Sm. Они очень дорогие. Кроме того, эксперты Seagate всерьез полагают, что жесткие диски HAMR будут иметь две отдельные головки. Самым необычным является считывающий элемент - это оптическая головка! Однако, не совсем оптически, он будет использовать специальное полупроводниковое зеркало (Planar Solid Immersion Mirror). HAMR достигнет плотности записи не менее 1 Тбит / с 2.

Твердотельные диски

Технология флеш-памяти за последние годы выросла феноменально, но до сих пор ей не удавалось конкурировать с жесткими дисками по стоимости за гигабайт. Емкость таких дисков все еще довольно мала, а скорость записи довольно низкая. В то же время твердотельные накопители (SSD) развиваются достаточно интенсивно, о чем свидетельствуют недавние разработки в этой области. Заявленная емкость твердотельных накопителей составляет 416 ГБ. Калифорнийская компания BiTMICRO Networks анонсировала 2,5-дюймовый твердотельный накопитель Altima E2A133BL ATA-133 с жестким диском емкостью 416 ГБ. коммерческая продукция, промышленность и военная техника. Обратите внимание, что максимальная емкость современных SSD для потребительского рынка составляет 64 ГБ, а емкость некоторых промышленных носителей достигает 256 ГБ. В BiTMICRO SSD используется одноуровневая память NAND (SLC NAND) и собственный контроллер памяти. называется EDSA (расширенный ускоритель обработки данных и хранения данных). В зависимости от производителя, максимальная пропускная способность устройства составляет 133 МБ / с, он может работать со скоростью 100 МБ / с в течение длительного времени и может выполнять до 20 000 операций ввода-вывода в минуту. второй. Рабочая температура плеера составляет от -40 до +85 градусов по Цельсию. В дополнение к жесткому диску на 416 ГБ, серия Altima E-Disk будет включать модели емкостью 4 ГБ.

С выпуском каждого нового процессора ситуация ухудшается, поскольку новому продукту требуется больше данных, которые необходимо доставлять с еще большей скоростью. В то же время растет потребность в экономичных и миниатюрных модулях памяти для использования в смартфонах и планшетах. Эти устройства по-прежнему требуют большого объема оперативной памяти, которая должна быть размещена на крошечных картах. Последние разработки Intel и Micron - оперативной памяти типа Hybrid Memory Cube - могут помочь решить эту проблему. Это память с многослойным расположением кристаллов. Эти слои связаны друг с другом кремниевыми контактами. Вся структура расположена на уровне логического управления, который является новым подходом к архитектуре RAM. Этот уровень обеспечивает центральный процессор или его отдельные ядра всеми необходимыми данными с большой скоростью и эффективностью. На Intel Developer Forum 2011 производители впервые представили прототип гибридного куба памяти, построенный на основе набора четырехслойных кристаллов. Он обеспечивает пропускную способность 128 Гбит / с - если, конечно, материнская плата не оснащена соответствующей инфраструктурой. Для сравнения: современный модуль памяти DDR3-1333 передает информацию со скоростью 11 Гбит / с. Вот почему в будущем эти системы будут заменены более прогрессивными системами, созданными с использованием таких технологий, как Memristor, Millipede или аналогичных. Эти диски будут работать в пять раз быстрее, чем нынешние твердотельные. Memory Cube поставляется с множеством кремниевых «столбцов», которые передают данные из кристаллов памяти в управляющую логику со скоростью до 1 ТБ / с.

Заключение

Память компьютера (устройство хранения информации, память) является частью компьютера, физического устройства или носителя информации, используемого в расчетах в течение определенного периода времени. Память, как и процессор, была неотъемлемой частью компьютера с 1940-х годов. Память в вычислительных устройствах имеет иерархическую структуру и, как правило, предполагает использование нескольких запоминающих устройств с различными характеристиками.

Список литературы:

1. Есипов, А.С. Информатика. Учебник по основному курсу. СПб .: Наука и технологии, 2001.