하드디스크는 가라" 신개념 저장장치 '레이스트랙(Racetrack)'

HDD 가격에 DRAM 성능, 초고밀도 자기 메모리 개발
 
<NE Asia-Korea> 미국 IBM은 자사의 '레이스트랙(Racetrack)' 메모리가 하드디스크 가격에 DRAM 성능을 낼 수 있다고 홍보하고 있다. 레이스트랙 메모리는 스핀트로닉스(Spintronics)에 기반한 비휘발성 메모리로 몇 년 전에 시작된 연구 프로젝트에서 나온 것이다.
레이스트랙 메모리는 마치 자동차 경주로처럼, 자성물질이 연결된 순서대로 데이터를 저장한다(그림). 이는 전류펄스가 비트 열(String)이 위치한 자성물질에 입력될 때 자벽(Domain Wall)이 데이터 비트들의 이동을 가로막게 되는 현상에 기반한 기술이다. 적용되는 전류의 펄스폭, 세기 외의 다른 특성들은 이동할 비트의 수량을 제어하기 위해 사용된다. 읽기/쓰기 기기의 위치가 고정되면, 읽기/쓰기 등의 작업을 위해 비트 셀들이 그 위를 지나가게 된다.
IBM은 최근에 기본적인 기능의 레이스트랙 메모리 기기 시제품을 선보이면서 반복적 자벽 이동과 읽기/쓰기 같은 기본적 메모리 작동을 수행하는 제품 시연회를 가졌다. IBM의 스튜어트 파킨(Stuart Parkin) 펠로우는 "수 나노 초의 짧은 전류펄스를 이용해서 여러 개의 자벽을 동시에 제어할 수 있음을 실험을 통해 확인했다"면서, "이 현상은 재현하기가 매우 쉽기 때문에 레이스트랙 메모리의 상용화에 큰 어려움이 없을 것으로 보인다"고 밝혔다.

DRAM에 필적하는 성능
IBM은 레이스트랙 메모리를 7, 8년 내에 상용화할 계획이며 2012년께 메모리 어레이 칩의 시제품을 선보일 예정이다. 첫 번째 목표 시장은 NAND 플래시 메모리의 교체이며, 그 다음으로는 컴퓨터 DRAM과 SSD(Solid-State Disks) 등의 외부 저장장치 시장을 노리고 있다.
IBM은 실제로 구동하는 레이스트랙 메모리 칩의 세부 사항을 최초로 공개했는데, IBM의 예측대로 DRAM과 거의 동일한 성능을 나타내는 것으로 보인다. 읽기/쓰기 액세스 시간은 9.5~32ns로 DRAM의 6~40ns에 필적하는 수치이다.
IBM의 연구진들은 레이스트랙 메모리의 집적도와 성능에 트레이드 오프 관계가 있음을 밝혔다. 이에 따라 IBM은 고집적도에 상대적으로 낮은 성능을 갖는 제품과 저집적도에 높은 성능을 갖는 제품, 이렇게 두 종류의 메모리를 개발할 것으로 보인다.
비파괴 모드(Non-destructive Mode)가 사용될 경우 읽기/쓰기 작업 동안 데이터의 손실이 없으며, 9.5ns로 매우 빠른 작업이 이루어진다. 파괴 모드(Destructive Mode)에서 자성물질상의 데이터가 손실될 경우 재저장이 요구되는데, 이로 인해 읽기/쓰기 작업에 필요한 시간이 20~32ns로 길어진다.
파괴 모드 설계는 비파괴 작동에 필수적인 잉여기기(Redundant Devices)가 필요 없기 때문에 비파괴 모드 설계보다 높은 집적도를 갖는다. 파괴타입용 유효 메모리셀 영역은 수직 비트열의 경우 0.125F2에서 0.5F2이다(F 는 디자인 룰). 반면에 비파괴 타입의 셀 영역은 파괴 타입의 2배에 가까운 0.25~1F2이다.
셀영역 계산 시, 메모리셀당 16bit가 저장되는 것으로 추정된다. 이론상 레이스트랙 메모리는 메모리셀당 128bit까지 저장이 가능하지만 수율 등의 이유로 셀당 16bit를 고려하고 있는 것으로 알려졌다. 집적도 또한 기존 메모리가 보여주는 셀당 2bit보다 높일 수 있지만, 대량생산에서는 셀당 3bit부터 제작될 예정이다. IBM은 이 정도 성능이라면 NAND 플래시 메모리를 대체할 만하다고 주장하고 있다.

모토유키 오이시(Motoyuki Oishi)

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IT 관련 기사를 좀 보다 지난 기사이긴 하지만 스크랩 해서 올려봅니다.

요즘들어 ssd 하드디스크를 구매하고자 하는 욕구는 일지만 정작 가격에 압박으로

엄두를 못내다 문득 이기사를 보니 개발돼서 나오길 살짝 기대해봅니다 .. ^^