Znajdź zawartość

Elpida poinformowała o wyprodukowaniu pierwszego własnego prototypu pamięci ReRAM. Kość wykonano w technologii 50 nanometrów, a jej pojemność wynosi 64 megabity. ReRAM (Resistance Random Access Memory) to pamięć nieulotna zbudowana z materiałów, które zmieniają oporność w odpowiedzi na zmiany napięcia elektrycznego. Największą zaletą ReRAM jest niezwykle szybka praca przy bardzo niskim napięciu. Ma ona obie zalety pamięci DRAM, czyli szybką pracę, oraz pamięci flash, czyli możliwość przechowywania danych po odłączeniu zasilania. Czas zapisu danych na ReRAM wynosi około 10 nanosekund, czym dorównuje układom DRAM, jest za to znacznie bardziej wytrzymała niż flash, gdyż umożliwia dokonanie ponad miliona cykli zapisu/odczytu danych. Przed kilkoma miesiącami informowaliśmy o stworzeniu przez Samsunga prototypowej komórki ReRAM, wytrzymującej bilion cykli zapis/odczyt. Elpida ma nadzieję, że pierwsze przeznaczone do sprzedaży kości ReRAM rozpocznie produkować już w przyszłym roku. Mają być one wykonane w technologii 30 nm, a ich pojemność ma być liczona w gigabitach. ReRAM może stać się konkurentem powszechnie wykorzystywanych układów flash, szczególnie na rynku urządzeń przenośnych, gdzie duże znaczenie ma ilość energii potrzebnej do obsługi pamięci.

Na Purdue University powstaje nowy rodzaj układów pamięci, które mają być szybsze od obecnie istniejących rozwiązań, a jednocześnie zużywać znacznie mniej energii niż kości flash. Pamięci łączą krzemowe nanokable z polimerem „ferroelektrycznym", który zmienia polaryzację pod wpływem pola elektrycznego. Nowa technologia jest dopiero w powijakach, przyznaje doktorant Saptarshi Das, który pracuje pod kierunkiem profesora Joerga Appenzellera. Nazwano ją FeTRAM (ferroelectric transistor random access memory) - pamięć o swobodnym dostępie z tranzystorem ferroelektrycznym. FeTRAM to pamięć nieulotna, a więc jej zawartość nie zostaje utracona po odłączeniu zasilania. Układy FeTRAM mogą zużywać nawet 100-krotnie mniej energii niż kości flash. Jednak, jak zauważa Das, obecnie zużywają więcej niż teoretyczne minimum, gdyż znajdują się w początkowych fazach rozwoju. FeTRAM spełnia wszystkie wymagania stawiane przed nośnikami pamięci. Pozwala na wielokrotny zapis i odczyt, zużywa mało energii, umożliwia upakowanie dużej ilości kości na małej przestrzeni i jest kompatybilna z technologią CMOS, co oznacza, że wdrożenie jej do produkcji nie powinno nastręczać większych trudności. FeTRAM jest podobna do wykorzystywanej komercyjnie na niewielką skalę technologii FeRAM. Obie używają materiałów ferroelektrycznych, jednak w FeRAM zastosowano ferroelektryczne kondensatory, co powoduje, że odczyt zapisanych danych wiąże się z ich usunięciem z układu pamięci. W przypadku FeTRAM, dzięki tranzystorom, te same dane można odczytywać wielokrotnie.

Zespół naukowców z Francji, Niemiec i USA opracował nowy sposób na nieulotne przechowywanie danych. Metodę nazwali magnetyczną pamięcią wirową kontrolowaną częstotliwością. Uczeni użyli nanokropek wykorzystujących właściwości wirów magnetycznych i ich zdolności do przechowywania danych binarnych. Dane można kontrolować za pomocą prostej zmiany częstotliwości wirów. Co prawda już wcześniej próbowano używać magnetycznych nanoobiektów do przechowywania informacji, jednak nikt nie opracował metody zmiany kierunku magnetyzacji w pojedynczym nanoobiekcie. Teraz udało się to osiągnąć dzięki połączeniu impulsów mikrofalowych ze statycznym polem magnetycznym. Zespół naukowców skojarzył wiry o różnych częstotliwościach (dużej i małej) z - odpowiednio - pozytywną i negatywną polaryzacją. Przy pozytywnej polaryzacji, rdzeń wiru jest ułożony równolegle do pola magnetycznego. Przy negatywnej - jest przeciwrównoległy. Za pomocą niezwykle czułego rezonansowego mikroskopu sił magnetycznych (MRFM) specjaliści byli w stanie kontrolować polaryzację poszczególnych nanokropek. Stworzony przez nich prototypowy układ pamięci składa się z macierzy nanokropek oraz elektromagnesu generującego stałe pole magnetyczne prostopadłe do macierzy. Za pomocą końcówki MRFM można badać i kontrolować stan poszczególnych nanokropek. Do jego odczytania należy użyć mikrofalowego pola magnetycznego na tyle słabego, by nie zmieniło polaryzacji nanokropek. Zwiększając jego moc można zmieniać polaryzację, a zatem odczytywać dane. Badacze przeprowadzili setki prób zapisu i wszystkie przebiegły bezbłędnie oraz nie miały wpływu na stan sąsiadujących nanokropek. Eksperci chcą teraz udoskonalić swój wynalazek m.in. poprzez wyeliminowanie konieczności używania MRFM, który zawiera ruchome części. Planują zastąpić go lokalnymi czujnikami odczytującymi stan nanokropek. Myślą też o układaniu nanokropek jedna na drugiej i stworzeniu w ten sposób układów składających się z wielu rejestrów. Wstępne badania pokazują, że nowa pamięć może działać znacznie szybciej i oferować większą pojemność niż obecnie wykorzystywane nieulotne układy RAM.

Na Uniwersytecie Tokijskim powstała pamięć flash zbudowana z taniego, elastycznego materiału organicznego. Może ona posłużyć do budowy olbrzymich czujników czy wyświetlaczy z wbudowaną pamięcią. Organiczny flash to dzieło zespołu profesora Takeo Someya. Składa się nań macierz 26x26 komórek pamięci z naftalanu polietylenu (PEN). Materiał można wyginać tak, że powstaje łuk o promieniu 6 milimetrów bez szkody dla właściwości elektrycznych czy mechanicznych pamięci. Nowe urządzenie nazwano organicznym flashem, gdyż jest to pamięć nieulotna, składająca się z takich samych bramek, jak te, które tworzą krzemowy flash. Układy flash korzystają z bramek swobodnych, które są izolowane dielektrykiem, dzięki czemu mogą przez lata przechowywać ładunek, a więc i zapisane w nim informacje. Profesor Someya mówi, że prawdziwym wyzwaniem było właśnie znalezienie odpowiedniego materiału do izolowania bramek w elastycznych pamięciach. Musiał być on na tyle cienki, by pozwolić na przejście ładunku do bramki, a jednocześnie na tyle odporny, by nie roztapiać się podczas procesu produkcji. W końcu udało się go stworzyć z dwunanometrowej samoorganizującej się monowarstwy (SAM) oraz czteronanometrowej warstwy tlenku aluminium, którą stworzono utleniając powierzchnię aluminiowej swobodnej bramki. Wyprodukowana przez Japończyków pamięć wykorzystuje napięcie około 6 woltów do kasowania danych, a do odczytu korzysta z napięcia 1 V. Pamięć wytrzymuje ponad 1000 cykli zapisu/odczytu i jest w stanie przechowywać dane przez 24 godziny. Naukowcy sądzą, że czas przechowywania danych uda się zwiększyć wykorzystując SAM z od dłuższych molekułach i zmniejszając rozmiar tranzystorów.