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TECHFOCUS
MEMORY TECH
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- ELETTRONICA OGGI 468 - MARZO 2018
Open Silicon è nata in California per svilup-
pare Asic intesi come SoC custom e perciò
si è costruita un know-how tecnologico
sufficientemente versatile per inseguire le
nuove idee che i laboratori propongono.
Attualmente ha sviluppato due linee di pro-
duzione dedicate alle HBM e alle HMC con le
quali fabbrica soluzioni di controllo e gestio-
ne per questi due nuovi tipi di memorie.
L’HBM2 IP Subsystem consente d’imple-
mentare un sottosistema HBM completo in
un unico System-in-Package con il controllo
dei segnali alla velocità di 2 Gbps in moduli
da 4 GByte per una velocità complessiva
di 256 GByte/s e un consumo di 0,33 mW/
Gbps/pin.
L’HMC Controller IP permette di realizzare
controlli per i cubi di memoria HMC e i ser-
des che li governano nelle velocità da 10,
12,5, 15, 25, 28 o 30 Gbps su otto o sedici
linee. Questo sottosistema è predisposto
anche per l’interfacciamento con gli Fpga
Xilinx Virtex e Kintex e viene fornito insie-
me a una Evaluation Board che consente di
configurarne tutte le funzionalità.
Memorie persistenti
Un po’ a metà fra i due princi-
pali approcci delle memorie
Dram o Flash troviamo la tec-
nologia delle memorie persi-
stenti, o Persistent Memory,
definibili come memorie in
grado di conservare i dati
indipendentemente dal pro-
cesso che li ha inseriti. In
effetti non c’è una vera e
propria spiegazione ufficiale
di come implementarle sul
silicio ma, in pratica, sono
memorie ad accesso casua-
le comandabili direttamente
dalla CPU con le sue istruzioni di load e
store esattamente come per le Dram e sono
di fatto attaccate allo stesso bus delle Dram
con l’obbligo di comportarsi allo stesso
modo. Pertanto, a differenza delle altre
memorie non volatili, per le PM non c’è
bisogno della DMA (Direct Memory Access)
in mezzo fra la CPU e le NVM (Non-Volatile
Memory) a governare gli indirizzamenti.
In ogni caso, le memorie persistenti manten-
gono le informazioni immagazzinate anche
quando si toglie l’alimentazione e quindi
costituiscono una categoria di memorie a
sé stante intermedia fra le memorie vola-
tili, o Dram vicine alle CPU, e le non vola-
tili NVM, o Flash dedicate allo storage. In
definitiva, le memorie persistenti sono Ram
non volatili NVRAM che quando montano i
chip di memoria su entrambi i lati diventano
NVDIMM o Non Volatile Dual In-line Memory
Module e si possono interfacciare alle CPU
anche tramite bus PCIe.
Micron ha realizzato la memoria persistente
8GB DDR4 NVDIMM unendo una Dram da 8
GByte con alimentazione a 1,2 V insieme a
una Flash Nand e a una unità di controllo
che provvede a duplicare continuamente
sulla Flash i dati contenuti nella Dram.
Per far ciò usa un array di ultracondensa-
tori
AgigA Tech
PowerGEM che collegano
ciascuna cella sulla Dram alla sua rispettiva
coppia sulla Flash e ne ricopiano il conte-
nuto a ogni colpo di clock. In questo modo
nel momento in cui l’alimentazione viene
interrotta non c’è alcuna perdita mentre al
ripristino della potenza elettrica tutti i dati
tornano immediatamente sulla Dram per
essere subito disponibili.
Diablo Technologies
ha svi-
luppato le Memory Channel
Storage (MCS) nello stesso
fattore di forma delle DDR
DIMM ma con sopra chip di
tipo Flash Nand. Sono di fatto
delle memorie persistenti da
posizionare molto vicino al
processore in modo tale da
trasferire il loro contenuto
direttamente sul bus princi-
pale senza usare l’interfaccia
seriale PCIe.
Essendo contemporanea-
mente legate alle memo-
rie di storage Nand Flash
NVDIMM, ne copiano i conte-
nuti più importanti per consentire alla CPU
di accedere rapidamente ai dati con tempi
di latenza inferiori del 90% rispetto alle tra-
Fig. 2 – La Memory1 non volatile prodotta da Diablo
Technologies in formato DDR4 DIMM s’innesta direttamente
sul bus delle DRAM fornendo un tempo di accesso del 90%
rispetto alle Flash Nand
Fig. 3 – La tecnologia Micron 3D XPoint
Memory consente la realizzazione di
memorie non volatili su due livelli da 64
Gbit ciascuno con velocità che si avvicina
alle Dram