Odczyt z FeRAM bez niszczenia danych

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Udało się rozwiązać jeden z największych problemów trapiących pamięc FeRAM. Opracowano metodę, która pozwala na odczytanie zawartości tych pamięci bez jej niszczenia.

FeRAM to nieulotne układy wykorzystujące materiał ferroelektryczny w roli kondensatora przechowującego dane. FeRAM posiadają zalety pamięci RAM i ROM. Zapewniają szybki dostęp do danych, dużą wytrzymałość, charakteryzują się niskim zapotrzebowaniem na energię elektryczną i przechowują dane po odłączeniu zasilania. Mogą stać się uniwersalnym rodzajem pamięci.

Niestety, mają poważną wadę. Odczytywanie z nich danych łączy się z ich skasowaniem. A to oznacza, że natychamist po odczytaniu każdego bitu konieczne jest jego ponowne zapisanie, co znacząco spowalnia pracę pamięci i wpływa negatywnie na jej wytrzymałość.

Ramamoorthy Ramesh z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i Junling Wang z Uniwersytetu Technologicznego Nanyang w Singapurze rozwiązali ten problem za pomocą szybkiego i taniego systemu wykorzystującego światło widzialne. Uczeni wykorzystali prototypowy FeRAM bazujący na ferrycie bizmutu i wykazali, że za pomocą światła można z komórki pamięci odczytać różne wartości napięcia odpowiadające polaryzacji zapisanego bitu. Odczyt nie kasuje danych. Co więcej operacje odczytu i zapisu danych wymagają zaledwie 3 woltów i trwają około 10 nanosekund. Taki FeRAM pracuje zatem tysiące razy szybciej niż układy NAND i wymaga kilkukrotnie niższego napięcia.

Nie ma jednak róży bez kolców. Prototyp Ramesha i Wanga liczy sobie aż 10 mikrometrów. Obaj uczeni mówią, że co prawda nie istnieją żadne fundamentalne przeszkody uniemożliwiające zminiaturyzowanie go i produkcję takich układów w technologii 22 nanometrów, to jednak do przebycia jest długa droga, na której roi się od przeszkód. Tradycyjne układy DRAM i NAND pozostaną z nami jeszcze przez jakiś czas.

[pio 5]

Tak na szybkiego zastanawia mnie lekkość z jaką rzucono tutaj o braku tych "fundamentalnych przeszkód" przy miniaturyzacji. Wykorzystując światło zazwyczaj przyjmuje się rozmiar planarny obiektu na jakim można operować równy kwadratowi długości fali. Stąd m.in. czterokrotne zwiększenie gęstości zapisu na CD przy przejściu od czerwonej strony widma (ok. 800 nm) do niebieskiej (ok. 400 nm). Jeżeli ludzie mówią o technologii 22 nm, to jest to trochę zastanawiające, bo zaczynamy poruszać się w głębokim UV w porywach do miękkiego promieniowania X (do sprawdzenia). Wiążą się z tym pewne kłopoty technologiczne (generowanie) oraz ograniczenia czysto ludzkie (nie wiem w tej chwili jakie są niebezpieczeństwa, ale pewnie można to sobie szybko wygooglować). Można oczywiście myśleć o najnowszych osiągnięciach technologicznych typu zaawansowane soczewkowanie, o którym mona pewnie przeczytać w Kopalni, ale to naprawdę daleka droga.