ReRAM: Sony und weitere

[basix]

Sony hatte am Persistent Memory Summit im Januar 2019 ihren ReRAM detailliert und eine Verfügbarkeit für 2020 in Aussicht gestellt. Seither hat man von Sony nichts mehr über das Thema gehört. Sonys ReRAM besticht durch eine sehr hohe Performance, welche sich mit Intels 3DXPoint anlegt und als SSD sogar eine höhere Leistung (niedrigere Latenz) verspricht. Was ReRAM aber besonders interessant macht: Es skaliert gut mit dem Prozessnode. 3DXPoint als auch Flash skalieren ab einer bestimmten Density nicht oder nur sehr schlecht, deswegen geht man dort in die Höhe (3D-Stacking). Aufgrund des guten Node-Scalings hat man einen ganz anderen Kostenverlauf. Das sollte dazu führen, dass die Herstellungskosten verglichen mit 3DXPoint (deutlich) niedriger ausfallen sollten, was momentan dessen grösster Nachteil ist.

Was meint ihr? Wo steht Sony oder allenfalls auch dessen Konkurrenten? Gibt es neue Infos zu dem Thema?

ReRAM allgemein:
https://de.wikipedia.org/wiki/Resistive_Random_Access_Memory

Sony ReRAM
https://www.youtube.com/watch?t=27242&v=aRaLclIhexE&feature=youtu.be ca. 10min
https://www.snia.org/sites/default/files/PM-Summit/2019/presentations/12-PMSummit19-Sony-Persistent-Memory-Media.pdf
https://www.eenewsanalog.com/news/will-sony-launch-cross-point-nonvolatile-memory
https://www.reddit.com/r/PS5/comments/e3wlki/the_ultrafast_reram_ssd_that_sony_will/
https://forum.beyond3d.com/threads/sonys-reram-plans-what-can-and-cant-reram-bring-to-a-console-spawn.61480/

Weitere ReRAM Infos:
Dialog Semiconductor Licenses its Non-Volatile ReRAM Technology to GLOBALFOUNDRIES for 22FDX Platform (https://www.techpowerup.com/273578/dialog-semiconductor-licenses-its-non-volatile-reram-technology-to-globalfoundries-for-22fdx-platform)
Samsung said to have new ReRAM design (https://www.electronicproducts.com/samsung-said-to-have-new-reram-design/#)
Samsung ReRAM Präsentation, 2012 (http://leti.congres-scientifique.com/workshopmemories2012/41_Sunjung%20Kim%20-%20Samsung.pdf) --> Vertical ReRAM / VRRAM
https://www.neogaf.com/threads/how-big-of-a-game-changer-would-it-be-if-sony-is-using-a-large-amount-of-reram-as-the-ps5-ssd.1477282/

[Gebrechlichkeit]

2013 (https://www.mram-info.com/sony-plans-16gb-reram-chips-2015) : Sony plans 16Gb ReRAM chips in 2015
2014 (https://www.eetimes.com/showtime-for-the-micron-sony-16gb-reram/): Showtime for the Micron-Sony 16Gb ReRAM
2015 (https://electronics360.globalspec.com/article/5583/viking-and-sony-collaborate-on-delivering-reram-storage-memory-to-nvdimm): Viking and Sony Collaborate on Delivering ReRAM Storage Memory to NVDIMM (mirror (https://postimg.cc/dLqD1scN))
2015 (https://electronics360.globalspec.com/article/4947/rambus-reram-has-many-customers): Rambus' ReRAM Has Many Customers (mirror (https://postimg.cc/qz063cyL))
2017 (https://semiengineering.com/what-happened-to-reram/): What Happened To ReRAM?
2018 (https://www.electronicdesign.com/technologies/embedded-revolution/article/21806070/whats-the-difference-between-all-those-emerging-memory-technologies): What’s the Difference Between All Those Emerging Memory Technologies?
2020 (https://nanoscalereslett.springeropen.com/articles/10.1186/s11671-020-03299-9): Resistive Random Access Memory (RRAM): an Overview (als .pdf (https://nanoscalereslett.springeropen.com/track/pdf/10.1186/s11671-020-03299-9.pdf))
2020 (https://www.rram-info.com/sony-aims-commercialize-128gb-and-256gb-reram-drives-2020): Sony to aims to commercialize 128GB and 256GB ReRAM drives in 2020

Global ReRAM Market Research Report (https://www.marketresearchfuture.com/reports/reram-market-8400) (mirror (https://gifyu.com/image/U2px))
Sony will start mass production and commercialization of ReRam in 2020. 25.6GB/s read, 9.6GB/s write (reddit (https://old.reddit.com/r/PS5/comments/e1ef9c/sony_will_start_mass_production_and/))

[HarryHirsch]

tl;dr

wie soll der kram denn angebunden werden?

[basix]

PCIe 4.0 und 5.0. Ersteres ist schon einigermassen weit verbreitet und letzteres soll dieses Jahr kommen (Server und Alder Lake). Alternativ NVDIMM wie bei 3DXPoint (Server only).

[Gast]

Was ReRAM aber besonders interessant macht: Es skaliert gut mit dem Prozessnode. 3DXPoint als auch Flash skalieren ab einer bestimmten Density nicht oder nur sehr schlecht, deswegen geht man dort in die Höhe (3D-Stacking).


Hört sich in einem Zeitalter der immer langsamer skalierenden und teurer werdenden Processnodes nicht unbedingt als Vorteil an.

Flash ist eigentlich das einzige IT-Produkt in dem in den letzten Jahren dank Stacking eine Skalierung nach Moores Law möglich war.

[basix]

3D-Stacking oder ein vertikaler Aufbau wie bei 3D-NAND ist mit 3DXPoint und ReRAM auch möglich. Bei ReRAM kann der Aufbau sogar sehr ähnlich wie bei Flash sein (siehe Samsungs VRRAM). Das Scaling mit dem Node kommt einfach noch dazu und ist entsprechend ein Vorteil. NAND hat hier das grosse Problem, dass man irgendwann sehr fehleranfällig wird (Endurance, Bitfehler und enstprechend erforderliche Fehlerkorrekturmechanismen). Aufgrund des Node-Scalings hat ReRAM also das Potential, günstiger als NAND Flash zu werden. Speicherkosten sind aber extrem stark mit Economy of Scale verknüpft, so stark wie bei kaum einem anderen Produkttyp. Solange ReRAM also nicht auf ähnliche Stückzahlen wie NAND Flash kommt (welches zudem eine etablierte Technologie ist), wird es wohl teuerer bleiben.

Eine der verlinkten Folien zeigt die Kosten von Crosspoint ReRAM auf Niveau von SLC Flash. Das lustige ist, dass der selbe Typ (Mark Webb) im Dezember anstatt Januar des selben Jahres komplett andere Zahlen auftischt. Das ist der Grund, wieso ich Analysten nicht traue und diese als generell deutlich überbezahlt ansehe;) http://mkwventures-nand.blogspot.com/2019/12/status-of-emerging-memories-and-cost.html

[Tobalt]

Laut meinem letzten Stand sind die ganzen Resistive RAM Untertypen doch arg beschränkt in der Lebensdauer. Als schnellere SSD gegenüber Flash kann es möglicherweise ab einem gewissen Prozess Vorteile in der Dichte (und damit Kosten) bringen, aber wenn die Lebensdauer nicht allerallermindestens bei 1e16 Zyklen liegt, kann man das schwerlich als zuverlässige DRAM/SRAM Alternative bezeichnen.

Also Flash.. vor ein paar Jahres hieß es mal, dass die Skalierung unter 40 nm oder so nicht klar ist, also wurde mehr 3d genutzt und mehr Level pro Zelle. Scheint ja bisher gut zu funktionieren.

Entscheidender finde ich die Frage, wo man denn eigentlich Performance gewinnen kann: Bei den Permanent Storages sehe ich das nicht so gravierend. Dafür eher beim Arbeitsspeicher (nichtflüchtige Varianten könnten Energie sparen, brauchen aber hohe Lebensdauer) und beim Cache (könnte näher mit der Logik verbandelt werden, braucht auch hohe Lebensdauer).

[Gast]

Eine der verlinkten Folien zeigt die Kosten von Crosspoint ReRAM auf Niveau von SLC Flash.


Also wenn du die Folie meinst die ich gesehen habe, die zeigt den Crosspoint zwischen planarem ReRAM und Stacked ReRAM, in dem dann stacked ReRAM ab einem Punkt viel stärker skaliert.
Sprich bei wenigen Stacks, ist das Stacking selbst anscheinend aufwändiger, als die mögliche Kostenersparnis, wenn aber genügend Stacks vorhanden sind wird die Kostenersparnis immer größer, was wir ja auch schon bei NAND gesehen haben.


Das ist der Grund, wieso ich Analysten nicht traue und diese als generell deutlich überbezahlt ansehe;) http://mkwventures-nand.blogspot.com/2019/12/status-of-emerging-memories-and-cost.html

Und hier skaliert ausgerechnet NAND am besten.