Иллюстрация с сайта IBM

Магнитные мозги

Freescale совершила магнитную революцию

В понедельник, 10 июля 2006 года, компания Freescale объявила о выпуске первых коммерчески доступных модулей памяти MRAM. Именно Freescale удалось сделать то, чего не удавалось никому на протяжении многих лет - создать пригодный для массового производства прототип чипа магниторезисторной памяти с произвольным доступом. Ставшее результатом исследований с более чем 15-летней историей, это событие было названо революцией в сфере высоких технологий.

Работу над воплощением концепции MRAM, или магниторезистивной памяти с произвольным доступом, вели сразу несколько крупнейших производителей полупроводников, диктующих моду на рынке высоких технологий. Однако именно Freescale (бывшая Motorola Semiconductor) стала первой компанией, специалистам которой удалось создать модули магниторезистивной памяти, пригодные для массового производства и коммерческого распространения.

История MRAM началась аж в 1989 году, когда ученые компании IBM совершили ряд открытий в области использования магниторезистивного эффекта (обнаруженного годом раньше) в тонкопленочных структурах. Именно эти исследовательские изыскания считаются началом технологии MRAM. Непосредственно работа над воплощением теории в жизнь началась в 2000 году специалистами все той же IBM, которые в сотрудничестве с компанией Infineon начали разработку MRAM.

Спустя 2 года собственные разработки в сфере создания MRAM начали NEC и Toshiba. Планировалось, что рабочие и пригодные для коммерческого использования модули MRAM будут готовы к весне 2005 года, а сам проект обойдется компаниям в 84,7 миллиона долларов. Тогда же был сделан прогноз, что рынок MRAM к 2007 году вырастет до 800 миллионов долларов.

К 2003 году усилия разработчиков из NEC и Toshiba принесли первые плоды. Один из первых действующих прототипов MRAM был создан именно этими компаниями в июне 2003 года.

Постепенно компании, втянутые в "гонку за MRAM", докладывали о новых достижениях, демонстрировали очередные опытные образцы. Одной из последних удач стало создание 16-мегабитного чипа MRAM от тех же NEC и Toshiba в феврале 2006 года. Однако никому не удавалось создать такой чип, который был бы готов для массового потребителя. Одних подводила нестабильность, других - слишком высокая себестоимость.

Поэтому новость о том, что именно Freescale удалось сделать то, чего не удавалось никому на протяжении многих лет, была воспринята как маленькая революция. Так, по версии сотрудника крупного аналитического агентства, MRAM (первый чип получил название MR2A16A) от Freescale стал одним из наиболее выдающихся достижений в сфере высоких технологий за последнее десятилетие.

Что же такого в этой MRAM, если ее появление на рынке сопровождается мегабайтами дифирамбов на специализированных сайтах? Ответ кроется в двух словах: она лучше.

Основным отличием MRAM от DRAM (динамическая память с произвольным доступом) является принцип хранения информации. Благо в MRAM данные будут оставаться в сохранности благодаря магнитному полю, а не электрическому заряду.

Это дает MRAM ряд преимуществ. Во-первых, меньшую требовательность к энергопотреблению. Вдобавок к этому, "магнитная память" будет хранить данные даже когда компьютер выключен. Если вдруг произойдет незапланированное отключение электричества (что для россиян и, в частности, жителей Москвы вполне актуально), перезагрузка компьютера будет занимать считанные секунды, и пользователю не придется смиренно наблюдать полосу загрузки операционки, ползущую по экрану под аккомпанемент хрюканья, доносящегося из системного блока.

Эти свойства роднят MRAM и флэш, однако и перед NAND у магниторезисторной памяти есть неоспоримое преимущество. Оно заключается в том, что модули MRAM , в отличие от флэш, не подвержены износу при многократном чтении-записи данных.

Ну а если к этому приплюсовать тот факт, что MRAM отличается впечатляющей скоростью работы - доступ к данным осуществляется всего за 35 нс, - оптимизм ликующих становится вполне понятен.

Таким образом, с точки зрения возможных перспектив развития (а развиваться есть куда, благо представленный полгода назад чип от NEC, хоть пока и не появился на рынке, обладает более впечатляющими характеристиками), можно предположить, что в ближайшее время MRAM найдет применение в производстве подавляющего большинства компьютерных устройств, начиная с примитивных плееров и заканчивая компьютерами. И, как это ни печально для крупнейших производителей NAND-чипов, MRAM может отнять место под солнцем у флэш-памяти в недалеком будущем.

Казалось бы, перспектива для флэш и DRAM плачевная. С точки зрения технических характеристик. Но если рассматривать ближайшее будущее MRAM с позиции стоимости, ситуация получается несколько иная - несмотря на технологическое превосходство, цена MRAM в сравнении с той же DRAM, мягко говоря, кусается и выглядит завышенной.

Приведем небольшой пример. MR2A16A стоит 25 долларов. Казалось бы, немного. Однако 25 долларов стоит 4-мегабитный чип. В то же время, 512 мегабайт не самой плохой оперативки от вызывающего доверие производителя стоят в среднем 35 долларов. После недолгих упражнений с калькулятором выяснится, что MRAM, с точки зрения мегабайт, в сотни раз дороже обычной оперативки. Что при всех ее достоинствах не есть хорошо.

Хотя стоит отметить, что все последние разработки в области усовершенстования памяти, как, например, гибридные флэш-диски, появившиеся относительно недавно, тоже стоят недешево. Так что "кусючесть" цен в случае с MRAM с оговоркой на новизну технологии понять можно. Простить, наверное, тоже.

Если не принимать во внимание высокую стоимость MRAM, эта технология имеет все шансы на успех. Ведь налицо ряд неоспоримых преимуществ и перед DRAM, и перед флэш-памятью.

Осталось лишь подождать, когда себестоимость магниторезистивной памяти упадет до более приемлемого для кошелька рядового потребителя уровня. На это может уйти несколько лет, так что обладателям персональных компьютеров, желающим в ближайшее время перейти на "магнит", придется подождать.

Зато в устройствах, которым не требуются гигабайты оперативной памяти, MRAM может появиться уже достаточно скоро. Поэтому со значительной долей уверенности можно сказать, что дорогу в жизнь MRAM проложат именно мобильники и плееры. Косвенным доказательством оправданности таких ожиданий могут служить десятки предложений о сотрудничестве, поступившие в адрес Freescale от десятков крупных компаний.