東芝、モバイルプロセッサ用キャッシュメモリ向けの低電力STT-MRAMを開発 36
ストーリー by headless
改良 部門より
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ymitsu 曰く、
このところ次世代不揮発性メモリに関する開発が活発化しているが、東芝は12月10日、モバイルプロセッサ用キャッシュメモリ向けの低消費電力STT-MRAMを開発したと発表した(東芝のニュースリリース、PC Watchの記事)。
プロセッサのキャッシュメモリとしては現在SRAMが使われているが、SRAMはリーク電流が大きく、特にモバイル向けでは電力の消費が軽視できないという問題がある。SRAMの代わりに不揮発性メモリであるMRAMを使用することで待機電力を減らすことが出来るものの、MRAMは動作状態での消費電力が大きく、結果的にトータルではSRAMより消費電力が大きくなるという問題を抱えていた。
従来のSTT-MRAMは省電力化と速度向上が二律背反の関係にあったが、東芝ではメモリ構造を改良して素子の微細化を進めることで、消費電力を下げつつ動作速度を上げることに成功。また、リーク電流のパスがない回路を新たに設計することで、動作状態でも待機状態でも常にリーク電流がゼロになるノーマリオフ回路構造を実現した。これにより、消費電力をSRAMの3分の1程度に低減できたとのこと。
東芝は今後、さらに実用化に向けた開発を進める。なお、本技術はNEDO(新エネルギー・産業技術総合開発機構)の「ノーマリオフコンピューティング基盤技術開発プロジェクト」の成果を含んでいるとのこと。
ふーん (スコア:3)
で、それってCPUコアと同じダイに作れるの?
Re:ふーん (スコア:1)
理屈上は出来て、DRAMの様に相性悪くはないと言われてますが、それを実現するのは今後の課題でしょうね
一年前にはスピントロニクスなんて、関係者以外には遠い未来のお話だったのが、こうして動くものが現れたという段階なので
動くだけでなく性能を語れる物が現れた凄いと思いますよ
#遠い未来のお話だと思っていた者より
Re: (スコア:0)
DRAMは、セルのリテンション時間優先でプロセスを組むので、
これがトランジスタ性能を犠牲にしたりするんですね。
この辺が「DRAMプロセスはロジックと相性が悪い」と言われる理由。
DRAM以外はそういう配慮は不要なので、一般に相性は悪くないです。
が、付加プロセスのコストアップが問題で、この辺が今後の課題。
速度/電力に優れるのは分かったけど (スコア:0)
読み書き速度最重視であるSRAMの代替はまだ吹きすぎのような気がする。
Re:速度/電力に優れるのは分かったけど (スコア:1)
3次キャシュ位になると、速度より容量の方が効くので、容量当たりのトランジスタ数が少なくていい分同じ面積なら容量増やせるSTT-RAMの方が性能出る、という実験の記事を見たことがあります。
その実験の時はSTT-RAMがまだ手に入らない時期におこなわれたので、書き込みがとても遅いMRAMで行なっており、ケースによってはSRAMに負けてましたが
STT-RAMにして書き込み速度が改善すればそこも逆転てきる見込みという結論になってました。
Re: (スコア:0)
図を見ると(といってもこの図の「動作時間」が何を指してるのかはっきりしないが)、3nsぐらいっぽいから、L2のSRAMとは結構良い勝負じゃない?あっちは書き込みか何かのレイテンシが2nsぐらいじゃなかったっけ?
Re: (スコア:0)
グラフを見る限り、アクセス時間は数ナノ秒くらいでしょうか?
これなら、L2キャッシュとしては使えるレベルだったりしません?
新MRAMの消費電力はSRAMの10分の1です (スコア:0)
これでキャッシュに使われていたSRAMを代替することで、プロセッサの消費電力が3分の1になりました。
問1.元のプロセッサでキャッシュが消費していた電力の割合を求めなさい。
元のプロセッサの消費電力をX、キャッシュで消費されていた消費電力をYとする。
1/10*Y+ (X-Y) = 1/3 * X
Y= 20/27
SRAMキャッシュの消費電力は元のプロセッサの全消費電力の20/27を占めていた。
あってる?
Re:新MRAMの消費電力はSRAMの10分の1です (スコア:5, 参考になる)
10年ぐらい前の学会で、
ARMなんぞは既に電力の半分ぐらいはキャッシュで消費していて、今後ますますキャッシュが大容量化してく(=消費電力に占めるキャッシュの比率がさらに増える)。
だから消費電力的にはキャッシュを何とかしないといけない
って話を聞いた覚えがある。
そう考えるとそんな感じの比率でキャッシュの消費電力の方が圧倒的に大きくなっていても不思議では無いかも。
#連続でロジックぶん回す用途は別かもしれんけど。
Re:新MRAMの消費電力はSRAMの10分の1です (スコア:2, おもしろおかしい)
やはり一番の問題は現金か。
Re: (スコア:0)
cache != cash
Re:新MRAMの消費電力はSRAMの10分の1です (スコア:1)
>新MRAMの消費電力はSRAMの10分の1です
新MRAMの消費電力は旧MRAMの10分の1です
SRAMの消費電力をA,旧MRAMをB,新MRAMをC,プロセッサコアをDとする
>これまで開発されてきたMRAMは、動作状態での電力が非常に大きく、結果的にSRAMより消費電力が大きくなる
B > A
>動作時の電力消費量を従来(のMRAM)の10分の1程度に低減しました。
C = B/10
>標準的なモバイル向けプロセッサと比較して3分の1程度に低減できた
C+D = (A+D)/3
という問題じゃね
Re: (スコア:0)
いずれにせよSRAMは元のプロセッサの消費電力の2/3以上を占めていたということか。
Re:新MRAMの消費電力はSRAMの10分の1です (スコア:1)
消費電力はいいが、熱問題はどうなのかな?
現状SRAMの熱耐性がそれなりにあるからコア内での熱拡散用のバッファとしてSRAM部分の面積がかなり役に
立っているようだけど、STT-MRAMは熱耐性的にはどんな感じ?
ノーマリオ・・・? (スコア:0)
マリオを拒絶???なにそれとか考えてしまった。
ノーマリー オフだったのね・・・
Re: (スコア:0)
マンマ読ミーヤ
磁気の影響はどれくらいだろう (スコア:0)
強力な磁界の中に置いたら、データーが化けるとかないのかなぁ...
キャッシュだから、エラーがあれば消去してしまえばいいのかもしれないけれど。
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
数センチの距離なら磁石でデータが化けることはないそうです。
ここでいう「磁石」って、その辺にあるフェライト磁石だと思いますが。
ちなみに、モーターは駄目だって言ってました。
Re: (スコア:0)
依然、掃除のおばちゃんには要注意と。
今度は、本体も注意しないとだめですね。
エラーチェックとリカバリの仕組みは必要でしょうねぇ。
Re: (スコア:0)
え、それって空冷ファン付けられないっていうこと?
正直、流行るとは思えない (スコア:0)
日本企業は、ちょっと当たるとすぐにプレミア商法初めて自滅するイメージしかない。
賭けても良い。
初めのうちこそ国産マンセーのオタが買うだろうが、実際に流行るのはSamsung辺りの安物だろう。
ちょうどDDRとRambusの時みたいな感じ。
日本企業やRambusのやり方じゃ売れない。
Re:正直、流行るとは思えない (スコア:2)
オタはあんまり関係無いと思うよ。
多分、真っ先にサーバ向けのARMなCPUに使うから。
Re: (スコア:0)
サーバ向け?
「モバイルプロセッサ用キャッシュメモリ向けの低消費電力STT-MRAMを開発した」
っていってるのに?
#そもそも速度より、消費電力優先の用途向けなので、サーバ向けってのはないな。
Re:正直、流行るとは思えない (スコア:3)
#そもそも速度より、消費電力優先の用途向けなので、サーバ向けってのはないな。
サーバ≒高性能だから大電力もOK、というのは、サーバという言葉の一面しかみていないかと。性能はそこそこで、電力は少しでも少ない方が良い用途はいくらでもあるでしょう。ラックに台数を詰めると、冷却に悩まされるという話はいくらでもあるし。
Re: (スコア:0)
#ここまで、発表が「モバイル向け」といっているということを前提にした話なし。
!「速度より、消費電力優先」が
いきなり「サーバ≒高性能だから大電力もOK」に化けるってのも極端な話だな。
ARMという「速度より、消費電力優先」というプロセッサでさらに「速度より、消費電力優先」な訳。
サーバがそこまで「消費電力優先」に振る必要あるのかね?って話。
Re: (スコア:0)
カジュアルなサーバは性能よりも消費電力の方が重要ですね。
今後リモートからの操作とかスマートな家電とか増えていく傾向なので、
市場としては消費電力優先の方が有望です。
Re: (スコア:0)
そういう「カジュアルなサーバ」っていうのは
普通は「組み込み」っていいます。
消費電力以上にコストを優先する市場なので、
そんな新しい素子を使ってコストを上げるより、普通のSRAMを使った安いデバイスを使うでしょう。
Re: (スコア:0)
> そういう「カジュアルなサーバ」っていうのは
> 普通は「組み込み」っていいます。
いやいやいや、それは勘違いです。
まずは #2288662 を読んでね。
Re: (スコア:0)
そういうおまえは、(#2288716) の
「今後リモートからの操作とかスマートな家電とか増えていく傾向なので」
の部分が読めてないな。
組み込み以外の何物でもない。
#2288662とは全然関係ない。
Re: (スコア:0)
そのコストは、消費電力の低減およびそれらに付随する熱設計の容易さ、
待機電力の抑制という宣伝効果、さらに今後研究が進むことによる効率化や
普及が進むことによる量産効果も鑑みたうえで選択肢に入らないほど差がでるものなのでしょうか?
Re:正直、流行るとは思えない (スコア:1)
そこがそうとも言えなくて、省電力サーバってのは市場あるんですよ。
しかも拡大方向。
スーパーコンピュータなんかは、もろ電力の壁にあたりつつあって、
今後10年間で性能電力比を、現在の伸び率から想定できる値より
10倍くらい改善しなきゃって話になってるみたいだし、そうじゃなくても
Webフロントエンドサーバなんて、シングルスレッド性能はあまり要らなくて、
性能電力比の良いコアを、一つのケースにいくつ詰め込むかが勝負みたいな
ところがあるので。
もちろん、シングルスレッド性能が必要な分野は、端末分野を中心に
残りますが、サーバーの方は、ソフトウェアの最適化もあって、
性能電力比重視の方向にトレンドがあります。
Re: (スコア:0)
イメージだけでワザワザ語り掛けなくてもいいから(良心)
Re: (スコア:0)
メインメモリじゃなくてキャッシュメモリ用途な。(当面は)
メモリが使われているのはPCのメインメモリだけじゃないのよ?
Re: (スコア:0)
東芝製の省電力SPARCベースCPUでスパコンでも作るんじゃないかな。
ところで二律背反の意味について (スコア:0)
ところで二律背反の意味について語ろうじゃないか