도시바, 캐시 메모리 사용시 소비전력 80% 절감하는 비휘발성 메모리 STT-MRAM 개발

2015-03-04 12:25
권경욱 前 기자

press@bodnara.co.kr

도시바 (Toshiba)는 캐시 메모리에 사용하는 휘발성 메모리 SRAM 대비 전력 효율을 크게 향상할 수 있는 캐시 메모리용 비휘발성 메모리 STT-MRAM을 개발했다고 발표했다.

최근 반도체 칩에 사용되는 SRAM은 캐시 메모리 용량의 증가에 따라 소비전력도 무시하기 어려워지고 있으며 대기시에도 사용을 위한 대기와 그에 따른 전력이 소모된다. 특히 메모리 내부의 누설 전류 증가, 캐시 메모리 역시 저전력화 되지 않아 전력 소모도 늘어나며 메모리 제어부 회로 (주변기기)도 소비전력이 늘어나 이를 해결하기 위한 기술이 개발되고 있으며 그중 하나가 비휘발성 메모리 기술을 이용하는 것이다.

도시바는 기존 SRAM 사용 등에 따른 문제를 해결하기 위해 메모리 제어 회로부의 전력 차단과 복귀를 빠르게 하도록 설계하여 캐시 메모리의 저전력화를 구현했다. 또 전원 차단 후 복귀 시간을 줄이기 위해 전원을 차단하는 영역을 7개로 분할하고 각 영역에 전원 스위치를 구현함으로써 메모리 동작 상태에 따라 동작에 필요한 부분 외에는 전원을 차단하도록 설계했다고 밝혔다. 읽기와 쓰기 동작시의 불필요한 전력 소비도 줄였다.

종전 캐시 메모리 액세서 평균 대기시간은 약 30ns로 알려졌는데 도시바가 새로 개발한 메모리를 사용시 22ns로 보다 빠른 성능을 구현 가능했으며 또한 이와 함께 SRAM 대신 소비전력을 80% 정도 절감 가능할 것으로 전망했다.

또한 도시바는 신형 STT-MRAM을 개선하는 한편 2015년 중에는 프로세서 전체의 소비전력을 10분의 1까지 줄이는 것을 목표로 메모리를 개발 중에 있는 것으로 알려졌다.

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