SRAM досягає своїх меж щодо щільності зберігання; гібридна осередкова пам'ять може змінити це.
Дослідник Стенфордського університету вивчає технологію, яка може значно підвищити продуктивність внутрішніх кеш-пам’ятей у сучасних центральних і графічних процесорах. Ця технологія відома як гібридна коміркова пам’ять (звіти про блоки та файли), яка поєднує в собі функції SRAM і DRAM для підвищення щільності зберігання.
За словами провідного члена дослідницької групи, професора електротехніки Стенфордського університету Філіпа Вонга, існує «проблема стіни пам’яті» із вбудованим кеш-пам’яттю графічного процесора на основі SRAM, який потрібно завантажувати даними з порівняно повільної DRAM. Цей перехід нібито займає занадто багато часу та електроенергії, що робить наступника традиційної SRAM з кращими характеристиками продуктивності чимось кращим.
Проблеми з ємністю також стають обмежуючим фактором для SRAM. SRAM нібито займає досить велику площу на сучасних мікросхемах, потребуючи чотирьох транзисторів для зберігання бітів і двох для контролю доступу до комірки. DRAM, навпаки, потребує лише одного транзистора та деяких додаткових компонентів для того ж. Однак DRAM також страждає від таких проблем, як необхідність постійного оновлення даних, що зберігаються на кожному чіпі.
Технологія гібридних комірок має на меті забезпечити найкраще з обох технологій в одному рішенні. Головним атрибутом комірки підсилення є інтеграція окремих транзисторів читання та запису для зберігання даних, що усуває потребу в додатковому конденсаторі, який потрібен DRAM для функціонування.
Технологія дослідницької групи Вонга використовує гібридну комірку Ган з двома транзисторами, виготовленими з різних матеріалів. Для транзистора запису використовується оксид індію та олова за допомогою атомарного шарового осадження (ALD ITO), а для транзистора зчитування використовується кремнієвий P-канальний метал-оксид-напівпровідник (Si PMOS). Це було більш продуктивне рішення, ніж два транзистори на основі оксиду кремнію, які нібито мали повільне зчитування сигналу бітового стану.
Дослідницька група Стендфордського університету виявила відмінні характеристики продуктивності за допомогою технології гібридних елементів посилення. Під час тестування пристрій із живленням від комірки посилення міг зберігати дані понад годину. Це набагато краще, ніж будь-яка DRAM, яку потрібно оновлювати кожні 64 мс. Дані також можна зчитувати до 50 разів швидше, ніж DRAM, з транзисторів OS-OS із часом доступу від 1 до 10 нс.
Однак це не обов’язково означає кращу продуктивність у реальному світі. Технологія комірки підсилення може бути повільнішою за SRAM у деяких аспектах продуктивності, зокрема для конфігурацій комірки підсилення з вищою щільністю даних, ніж SRAM.
Не дивлячись на це, найважливішою рисою пам’яті з осередками посилення є її більша межа пам’яті, що дуже важливо для кешів низького рівня. Збільшення кешу зменшує час для ЦП або ГП для передачі даних із системної DRAM, підвищуючи продуктивність і затримку. Це основний принцип технології 3D V-Cache від AMD.
Розроблена командою технологія комірки посилення може бути використана в майбутніх процесорах і графічних процесорах, потенційно збільшуючи ємність низькорівневої кешу понад те, що ми бачимо сьогодні. Крім того, ніщо не заважає Intel або AMD використовувати 3D-варіанти цієї технології для збільшення ємності ще більше, ніж сучасні 3D-кеші.