Co nowego błyska?

Nowe technologie pamięci nieulotnych wkrótce zrewolucjonizują sposób pracy komputerów. Czas włączania peceta będzie porównywalny z czasem uruchamiania innych urządzeń gospodarstwa domowego, a komputer po wyłączeniu nie będzie tracił zawartości pamięci

Miesiąc temu ($(LC90609:Co nowego błyska?)$) przedstawiliśmy trzy technologie, które są potencjalnymi kandydatami na miejsce wytwarzanych obecnie pamięci. Poniżej opisujemy pięć kolejnych. Każda z nich może się okazać tą, która sprawdzi się i zostanie wykorzystana w urządzeniach elektronicznych następnej dekady.

RRAM

Resistance RAM – pamięć rezystywna – to pamięć półprzewodnikowa, w której materiał zmienia rezystancję pod wpływem przyłożonego napięcia elektrycznego. Na temat tej technologii niewiele, niestety, wiadomo. W skład materiału elektrorezystywnego wchodzą złożone tlenki metali – np. tlenek prazeodymu, wapnia i manganu (PrCaMnO). Odczyt następuje po przyłożeniu niewielkiego (w stosunku do zapisu) pola eletrycznego. Zalety pamięci RRAM to wysoka gęstość upakowania elementów, niedestrukcyjny odczyt danych i niewielkie wymagania względem napięcia zasilania i pobieranej mocy.

Pamięć polimerowa

Pamięć polimerowa jest pamięcią zbudowaną z… plastiku. Dawniej polimery uznawane były za izolatory. Jednak w 1970 roku naukowcy (nobliści Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid i Hideki Shirakawa) badający ich strukturę pokazali, że możliwe jest zmuszenie polimeru do przewodnictwa poprzez wprowadzenie lub usunięcie elektronów z łańcucha zawierającego naprzemiennie pojedyncze i podwójne wiązania pomiędzy atomami węgla. Ponieważ takie dodatkowe lub brakujęce elektrony mogą przemieszczać się wzdłuż łańcucha, struktura tego typu zaczyna przewodzić prąd.

W projekcie pamięci polimerowej wykorzystano zjawisko tworzenia jonowej struktury przewodzącej wewnątrz polimeru wskutek przyłożenia pola elektrycznego. Polimer jest ułożony pomiędzy dwoma warstwami metalu, które doprowadzają napięcie do poszczególnych komórek. Jeżeli zostanie uformowana „ścieżka” przewodnictwa jonowego w komórce, maleje jej rezystancja. Jeśli ścieżka zostania zniszczona, wówczas rezystancja rośnie. Dzięki temu wybrane łańcuchy polimerów mogą się przełączać z jednego stanu w drugi i pozostawać w nich nawet po usunięciu pola elektrycznego powodującego zmianę stanu. Wspomniane różnice rezystancji można odczytać i… gotowe.

W przypadku pamięci polimerowych nie ma potrzeby umieszczania tranzystorów w pojedynczej komórce pamięci. Tranzystory potrzebne są jedynie do budowy elektroniki obsługującej pamięć: układu wejścia/wyjścia, dekoderów wierszy i kolumn, wzmacniaczy sygnału i układów sterujących. Dzięki temu do zbudowania gigabitowej pamięci polimerowej potrzeba jedynie 0,5 miliona tranzystorów (czyli ponad 2000 razy mniej niż liczba zapamiętywanych bitów). Tradycyjne pamięci wykorzystują od 1,5 do 6,5 miliarda tranzystorów na gigabit informacji.

Warstwy polimerowe są niewielkiej grubości. Można więc je będzie nakładać na siebie, tworząc pamięć trójwymiarową o wysokiej gęstości upakowania. Teoretycznie moduł wielkości karty kredytowej będzie mógł pomieścić ponad ćwierć miliona terabajtów informacji.

Do zalet pamięci polimerowych poza nieulotnością należą: wysoka gęstość upakowania, niedestrukcyjny odczyt, niskie napięcie zasilania, niewielki pobór mocy oraz niewielkie koszty produkcji.

0
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.