ユニバーサルメモリ

ユニバーサルメモリとは、DRAMのコストメリット、 SRAMの速度、フラッシュメモリの不揮発性、無限の耐久性、長寿命を兼ね備えたコンピュータデータストレージデバイスを指します。このようなデバイスが開発可能になった場合、コンピュータ市場に広範囲にわたる影響を与えるでしょう。一部の人^[1]は、このようなタイプのメモリが実現可能かどうか疑問視しています。

コンピュータは、近年の歴史のほとんどにおいて、その動作の一部として複数の異なるデータ ストレージ テクノロジに同時に依存してきました。各テクノロジは、メモリ階層内の別のテクノロジが適さないレベルで動作します。パーソナル コンピュータには、CPU キャッシュとして高速だが揮発性で高価な数メガバイトのSRAM、プログラム メモリ用に低速で数ギガバイトのDRAM、長期保存用に低速だが不揮発性の 128 GB～8 TB のフラッシュ メモリまたは 1～10テラバイトの「回転プラッタ」ハード ディスク ドライブが搭載されている場合があります。たとえば、ある大学^[2]は、2015～2016 年に入学する学生に次の機能を備えた PC を持つことを推奨しました。

- 4×256 KB L2キャッシュと6 MB L3キャッシュを備えたCPU

- 16 GBのDRAM

- 256 GBのソリッドステートドライブ、および

- 1 TB ハードディスクドライブ

研究者たちは、コストを削減し、パフォーマンスを向上させるために、これらの異なるメモリ タイプを 1 つのタイプに置き換えることを目指しています。メモリ テクノロジがユニバーサル メモリと見なされるには、複数のメモリ テクノロジの最高の特性を備えている必要があります。次の条件を満たす必要があります。

- SRAMキャッシュのように非常に高速に動作します

- SRAMやDRAMのように、実質的に無制限の読み取り/書き込みサイクルをサポート

- フラッシュメモリやハードディスクドライブのように電力を使わずにデータを無期限に保持し、

- 一般的なオペレーティング システムやアプリケーション プログラムに十分な大きさでありながら、ハード ディスク ドライブのように手頃な価格であること。

最後の基準は、製造における規模の経済によってコストが削減されるため、最後に満たされる可能性が高いです。実用的なユニバーサル メモリを作成することを目標として、さまざまなタイプのメモリ テクノロジが研究されてきました。これには次のものが含まれます。

• 低電圧、不揮発性、化合物半導体メモリ（実証済み）^{[3] [4]}
• 磁気抵抗ランダムアクセスメモリ ( MRAM ) (開発中および生産中)
• バブルメモリ（1970-1980年、廃止）
• レーストラックメモリ（現在実験中）
• 強誘電体ランダムアクセスメモリ ( FRAM ) (開発中および生産中)
• 相変化メモリ ( PCM )
• プログラマブルメタライゼーションセル ( PMC )
• 抵抗ランダムアクセスメモリ ( RRAM )
• ナノRAM
• メモリスタベースメモリ^[5]

それぞれの記憶には限界があるため、いずれもまだ普遍的な記憶の目標には到達していません。