цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Новые исследования привели к прорыву в технологии энергонезависимой памяти


Новые исследования привели к прорыву в технологии энергонезависимой памяти

Автор: Mike(admin) от 5-08-2020, 23:15

Исследователи всегда ищут новые методы создания энергонезависимой памяти для лучшего хранения данных даже при отключении питания. Теоретически машина, которая использует только энергонезависимую память, в отличие от комбинации энергозависимой и энергонезависимой, не требует загрузки. К сожалению, энергозависимая память, как правило, намного быстрее и дешевле благодаря использованию транзисторов, что делает ее более подходящей для ОЗУ, чем ее энергонезависимый аналог.


Новые исследования привели к прорыву в технологии энергонезависимой памяти

Одна из технологий, к которой исследователи обратились для создания быстрой и недорогой энергонезависимой памяти – это технология сегнетоэлектрического туннельного перехода (FTJ).


Сегнетоэлектрическая память – это форма памяти, в которой информация хранится в сегнетоэлектрических поляризациях. Проще говоря, сегнетоэлектрические материалы имеют спонтанную электрическую поляризацию, которая может быть отменена приложением внешнего электрического поля. Когда сегнетоэлектрическая поляризация этих материалов меняется на противоположную, она либо облегчает, либо препятствует протеканию тока. Эта характеристика включения / выключения определяет способ хранения цифровой информации – 1 или 0. Эта технология обычно называется сегнетоэлектрической RAM (FRAM).


Ячейка FRAM будет использовать сегнетоэлектрический конденсатор, который хранит поляризацию, и проходной транзистор для считывания состояния. Это очень похоже на ячейку DRAM, за исключением того, что она не требует обновления, что делает ее энергонезависимой технологией.


Чтобы миниатюризировать эту технологию, чтобы она могла быть совместима с современными узлами CMOS, ученые обращаются к сегнетоэлектрическому туннельному переходу. В FTJ два металлических электрода разделены тонким сегнетоэлектрическим слоем, а состояние включения / выключения определяется их туннельным электросопротивлением (TER). Здесь на TER влияет разность потенциалов на сегнетоэлектрическом барьере, а также коэффициент передачи и затухания на границе раздела.


FTJ предлагает очень низкое энергопотребление и высокую скорость записи, поэтому они многообещающие для разработки приложений памяти и вычислений. Однако одним из главных препятствий для технологии FTJ является отсутствие надежности. Согласно недавним исследованиям, исторически FTJ имеют небольшую модуляцию высоты барьера около 0,1 эВ. Это означает, что существует небольшая обнаруживаемая разница между различными состояниями FTJ, что затрудняет различение.


Новое исследование Университета Южной Калифорнии, финансируемое армией, предложило способ устранения этой проблемы надежности. Исследователи из инженерной школы Витерби Университета Южной Калифорнии объединили технологию FTJ с материалами Ван-дер-Ваальса и получили впечатляющие результаты. Ван-дер-ваальсовы материалы - это материалы с сильной ковалентной связью в плоскости и слабым межслоевым взаимодействием. Объединив эти две технологии, исследователи смогли создать FTJ с модуляцией высоты барьера 1 эВ.


Благодаря этому исследованию, опубликованному в Nature, ученые наконец-то смогли создать сегнетоэлектрическую память, не подверженную искажению данных. Увеличение модуляции высоты барьера позволяет легче распознавать состояния, что делает технологию более надежной. Это усовершенствование технологии FRAM может стать ключом к увеличению времени автономной работы и увеличению скорости загрузки в будущих поколениях компьютеров.




© digitrode.ru


Теги: память




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий