Новый технологический прорыв позволит оснащать смартфоны терабайтами памяти

Техника
мобильная версия
, Текст: Сергей Попсулин
Ученые сделали важный шаг на пути коммерческой реализации резистивной памяти со случайным доступом (RRAM). Предполагается, что плотность такой памяти будет на порядки выше современной флэш-памяти, что позволит смартфонам и другим мобильным устройствам вмещать терабайты данных.

Ученые из Университета Райса в Техасе, США, совершили прорыв, благодаря которому в скором будущем емкость встроенной памяти в смартфонах и других мобильных устройствах может вырасти в сотни раз и в конечном счете достигнуть терабайтов.

Речь, в частности, идет о RRAM — разновидности энергонезависимой памяти (то есть сохраняющей данные при отсутствии электрического тока), основанной на принципе изменения сопротивления ячеек.

По сравнению с флэш-памятью, в которой биты хранятся в виде зарядов, размеры таких ячеек гораздо меньше, поэтому при использовании RRAM в единице объема помещается гораздо больше информации. Еще одно преимущество RRAM заключается в простоте наложения слоев ячеек друг на друга, что позволяет экономить занимаемую микросхемой площадь.

Производство RRAM-чипов — довольно дорогостоящий процесс, требующий высокой температуры. Кроме того, для переключения состояния самих ячеек требуется высокое напряжение, воздействие которого на материал сокращает срок эксплуатации чипов.

Техасские исследователи утверждают, что им удалось решить обе эти проблемы. Они придумали такую RRAM-память, производство которой не требует высокой температуры, а переключение ее состояния — высокого напряжения.


Структура RRAM-ячейки на примере изобретения Crossbar

Отсутствие высокотемпературных процессов делает возможным размещение компонентов памяти RRAM на одних и тех же кристаллах с другими электронными компонентами микросхемы без риска их расплавления. В свою очередь, возможность переключения состояния при более низком напряжении продляет срок службы.

Предложенная учеными ячейка RRAM-памяти состоит из трех слоев: двух металлических пластин, играющих роль электродов, и расположенной между ними перфорированной пластины из диоксида кремния, с отверстиями диаметром 5 нм. Осуществляя кратковременную подачу на электроды тока переменной величины, ученые научились изменять значение постоянного сопротивления конструкции (создавая в отверстиях металлические нити и разрушая их).

«Почему бы вам не хранить все фильмы из вашей коллекции на iPhone? Вопрос не в желании, а в возможности. В вашем мобильнике просто нет такого объема памяти», — прокомментировал Джеймс Тур (James Tour), профессор материаловедения в Университете Райса и руководитель исследования.

Тур сообщил, что такая возможность может появиться уже очень скоро: его команда рассчитывает подписать первое лицензионное соглашение на использование разработанной ими технологии в течение двух недель. Он не раскрыл название компании, которая проявила интерес к изобретению.

Добавим, что разработкой RRAM-памяти занимаются не только научные коллективы, но и некоторые компании. В августе 2013 г. калифорнийский стартап Crossbar объявил о создании чипов RRAM размером с почтовую марку, способных вмещать 1 ТБ информации.

Сооснователь Crossbar, профессор по электротехнике и вычислительной технике Мичиганского университета Вей Лу (Wei Lu), считает, что его коллеги из Университета Райса сделали очень важный шаг на пути коммерческой реализации RRAM. Но, по его словам, когда речь зайдет о выпуске продукта на рынок, могут появиться новые непредвиденные сложности технического плана, связанные со свойствами различных материалов.

Подписаться на новости
Другие материалы рубрики
Рамблер.Новости