Читать «Домашний компьютер №9 (123)» онлайн - страница 42

Светлое будущее…

Вероятно, что традиционные технологии флэш-памяти очень скоро упрутся в некую стену. Где же выход? О, этих выходов предлагается сколько угодно, но – пока только в стенах лабораторий. Перечислим некоторые перспективные разработки ученых и технологов.

Прежде всего это FeRAM и MRAM – технологии, использующие магнитные свойства веществ (ферроэлектрический и магниторезистивный эффекты соответственно). Надо сказать, принцип построения твердотельной памяти на основе физических эффектов магнитных явлений привлекает ученых не первый десяток лет – подобная память должна иметь крайне высокую радиационную стойкость. В настоящее время агентство DARPA* финансирует компанию Honeywell, которая взялась за разработку MRAM. Участвует в этом процессе и Motorola. По сути, предлагается использовать обычную ячейку DRAM (рис. 3), заменив в ней конденсатор на магниторезистивный материал. В идеале это позволит получить аналог обычной оперативной памяти, только без потери информации при выключении питания. Хотя и отчеты поступают регулярно, и содержание их весьма оптимистично, но многолетняя история вопроса все же заставляет задуматься. С другой стороны, в истории техники бывало всякое: вот небольшая компания Cypress Semiconductor уже выпускает модули MRAM небольшой емкости, сравнимые по своим параметрам с SRAM-разновидностью.

Корпорация Fujitsu еще в 2003 году сообщила о разработке модификации традиционной ячейки EPROM, время записи в которой сильно уменьшено – в основном за счет предельного уменьшения толщины слоя изолятора между плавающим затвором и подложкой (до 3 нм). Однако, вместе с тем резко сократилось и время хранения информации – с нескольких десятков лет до месяцев. Судя по тому, что никаких сенсационных новостей с этого фронта не поступает, с этой проблемой пока не удается справиться.

Другой, гораздо более интересной разработкой стала технология PMC (Programmable Metallization Cell – программируемая металлизированная ячейка). Сотрудники Государственного университета Аризоны совместно с компанией Axon Technologies «заставили» халькогенидный сплав под действием небольшого напряжения обратимо менять электрическое сопротивление более чем в сто раз! Причем наличие напряжения требуется только в процессе программирования, в остальное время проводящее (или непроводящее) состояние может сохраняться хоть столетиями. Столь же рекордны и остальные параметры – перепрограммирование занимает 10 нс (сравнимо с DRAM), предельное количество циклов перезаписи – 1013 (столько не живут!), рабочее напряжение – 3 В и ниже, ток перезаписи – от 1 мкА… Напомним, что технология PMC буквально создана для реализации многоуровневых ячеек (MLC). В общем, все здорово, но где же обещанная революция? Поживем – увидим.

Ну и, конечно, нельзя обойти нанотехнологии – куда же без них! Здесь есть несколько многообещающих направлений. Так, Motorola предлагает использовать нанокристаллы для формирования плавающего затвора. В идеале суть такого подхода заключается в выражении «1 бит – 1 электрон», что позволит перейти к теоретически максимальной плотности записи данных. Но это, скорее, далекое будущее. Другое направление, разрабатываемое компанией Nantero, уже ближе к реальной жизни. Компания сообщила об изготовлении и удачном тестировании памяти на основе углеродных нанотрубок (NRAM). По скорости перезаписи (3 нс) NRAM превосходит все сегодняшние устройства памяти, при этом являясь энергонезависимой. Мало того, Nantero проработала и технологический процесс изготовления такой памяти, уверяя, что для ее производства годится стандартное оборудование, что внушает некоторый оптимизм – и в первую очередь потому, что подобные сообщения исходят не только от Nantero. А значит технология действительно перспективная.