Японская красавица Toshiba озаботилась проблемами кеша

     Японская красавица Toshiba озаботилась проблемами, связанными с компьютерным кешем, который порядком забивает ОЗУ. В его качестве предлагается использовать в компьютерных процессорах магниторезистивную память с произвольным доступом (MRAM). В результате такого апгрейта предполагается солидное уменьшение энергопотребления чипов.

     Информация в MRAM хранится при помощи магнитных моментов, а не электрических зарядов. Магнитные элементы сформированы из двух ферромагнитных слоёв, разделённых тонким слоем диэлектрика. Один из слоёв представляет собой постоянный магнит, намагниченный в определённом направлении, а намагниченность другого слоя изменяется под действием внешнего поля. Устройство памяти организовано по принципу сетки, состоящей из отдельных «ячеек», содержащих элемент памяти и транзистор. Считывание информации осуществляется измерением электрического сопротивления ячейки.

    Toshiba предлагает применять в процессорах MRAM-память, базирующуюся на технологии переключения с помощью переноса спина (Spin-Transfer Torque, STT). Такая память, по задумке японской корпорации, будет использоваться в качестве кеша второго уровня (L2).

      В L2-кеше до 80 % от всей  затрачиваемой энергии приходится именно на утечки. Toshiba предлагает структуру MRAM-памяти, которая производит совменщение элементов DRAM (Dynamic Random Access Memory) и SRAM (Static Random Access Memory), сводя утечки практически к нулю. Энергопотребление всего процессора в результате применения этой нехитрой уловки может быть снижено на 60 %.

    Примечательно, тчо MRAM является энергонезависимой памятью, то есть может сохранять записанную информацию при отсутствии внешнего питания. При использовании MRAM в качестве кеша L2 время считывания данных составит 4,1 наносекунды, время записи — 2,1 наносекунды.