英国ランカスター大学の研究者たちは、ストレージとRAMの両方の機能を持つ新しいタイプの「ユニバーサルメモリ」を発明しました。今月発表された研究論文で詳細が説明されている「UltraRAM」と呼ばれるこの技術は、既存のコンピューター、スマートフォン、その他のデバイスの動作に革命をもたらすと期待されています。
2種類のメモリを1つに
UltraRAMは、フラッシュストレージとDRAMの利点を1つに組み合わせたものです。ハードディスクドライブ（HDD）やソリッドステートドライブ（SSD）などのストレージ技術は、DRAMよりもGBあたりのデータ保存コストがはるかに安価ですが、速度も大幅に低下します。RAMは、処理中はデータが保持され、電源が切れるとデータが消失するため、はるかに高速です。そのため、CPUはHDDやSSDよりも高速にデータにアクセスできます。
不揮発性RAM（NVRAM）は、この2つの世界を融合させる可能性を秘めています。しかし、RAMに匹敵する速度とストレージ容量を兼ね備えたメモリ技術は未だに存在しません（NRAM、STT-MRAM、ReRAMなど候補はありますが、様々な基準で不十分です）。
UlraRAMは、DRAMと比較して単位面積あたりのスイッチングエネルギーが100分の1でありながら、動作速度は同等のNVRAMです。発明者らは、DRAMメモリとフラッシュストレージの利点を併せ持ち、欠点を一切排除しているため、汎用メモリ技術として理想的であると主張しています。
UltraRAM は、生産開始から10年ほど（もしそうなったとしても）は、おそらく1つの大きな欠点を抱えるでしょう。それは1GBあたりの価格です。これは、NVRAM をはじめとするほぼすべての新技術が抱える欠点です。しかし、UltraRAM が DRAM ベースのモジュールを上回る性能を実現できれば、規模の経済によって一般消費者にとって妥当な価格設定が可能になるのは時間の問題でしょう。
UltraRAM はどのように機能しますか?
UltraRAMは、共鳴トンネル効果という量子力学的効果を利用した複合半導体電荷蓄積メモリです。このメモリは、わずかな電圧を印加することで、バリアを不透明から透明へと切り替えることができます。このプロセスは消費電力が非常に少なく、RAMと同等の動作速度を実現します。
UltraRAM の不揮発性は、インジウムヒ素とアルミニウムアンチモンのバンドオフセットによって実現され、電子の逃げ出しを防ぐ大きなエネルギー障壁 (2.1eV) を提供します。
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共鳴トンネル障壁の不透明から透明への急速な遷移は、高いビット密度を備えた非常にコンパクトなアーキテクチャを可能にします。言い換えれば、この技術が、現在RAMレベルの速度を持つ競合する汎用メモリ技術の限界である数MBチップではなく、数GBチップに実装されるようになるかもしれません。
ルシアン・アルマスは、Tom's Hardware USの寄稿ライターです。ソフトウェア関連のニュースやプライバシーとセキュリティに関する問題を取り上げています。
