Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Твердотельная память будущего

Твердотельная память будущего
Компьютерные информационные накопители, использующие в качестве основы микросхемы flash-памяти (известны как Solid State Drives), продаются на массовом рынке всего лишь несколько лет, но уже сейчас имеются несколько альтернативных технологий производства твердотельной энергонезависимой памяти.


Компьютерные информационные накопители, использующие в качестве основы микросхемы flash-памяти (известны как Solid State Drives), продаются на массовом рынке всего лишь несколько лет, но уже сейчас имеются несколько альтернативных технологий производства твердотельной энергонезависимой памяти. Неопределенная судьба flash-SSD в первую очередь связана с их недостатками, а именно: ограниченным числом циклов перезаписи, главной причиной которого является физический износ диэлектрического слоя под воздействием высокого напряжения, а также сравнительно высокое потребление электроэнергии, необходимой для осуществления операций записи. Интересно, что попытка увеличить плотность записи с целью экономии энергии приводит к истончению слоя диэлектрика, а следовательно и еще большему снижению ресурса SSD.

Чтобы преодолеть свойственные SSD ограничения, можно либо задействовать другие материалы, либо применить новый принцип записи и хранения данных на носителе. По первому пути пошли разработчики технологии SONOS (Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon): они предложили заменить поликристаллический кремний, из которого состоит затвор ячейки памяти в SSD, на нитрид кремния Si3N4, обладающий более однородной наноструктурой и потому лучше удерживающий заряд. Его использование позволяет уменьшить слой диэлектрика и напряжение, нужное для записи. В образцах, представленных компаниями Philips, Spansion, Infineon и Qimonda, число циклов записи в тысячи раз выше, чем у обычных SSD. В настоящее время производители ищут способы снижения затрат на создание накопителей по технологии SONOS.

PRAM

Если SONOS, по большому счету, является улучшенной, но дорогой версией flash-памяти, то другие альтернативы подразумевают иные методы записи. К примеру, в PRAM (Phase change Random Access Memory, или память с произвольным доступом на основе фазового перехода), носителем данных служит особый материал, который принимает либо кристаллическое, либо аморфное состояние в зависимости от температуры: в первом случае более слабое электрическое сопротивление соответствует логической единице, а во втором – логическому нулю. Уникальное достоинство этой технологии заключается в возможности производить запись данных без предварительного стирания – точно так же, как и на перезаписываемых оптических носителях CD/DVD/BD-ReWritable, а кроме того, скорость записи в сотню раз превышает этот показатель, характерный для SSD.

 

MRAM

Основа ячейки памяти MRAM (Magnetoresistive random-access memory, или магниторезистивная память с произвольным доступом) – два магнитных слоя, разделенных тонким диэлектриком, которые образуют магнитный туннельный переход, при этом вектор магнитного поля одного из слоев строго фиксирован, тогда как вектор другого слоя способен изменяться под действием внешнего магнитного поля. Если векторы противоположны, то сопротивление ячейки высокое и означает логический ноль, если же ориентация векторов однонаправленная, то сопротивление низкое и дает логическую единицу. Информация на таком носителе может храниться до десяти лет, эффект же износа элементов минимален, а число циклов записи измеряется миллионами.

FeRAM

Память FeRAM (Ferroelectric RAM, или ферроэлектрическая память с произвольным доступом) использует свойство ферроэлектрических материалов изменять распределение атомов (поляризацию) при наличии внешнего электрического поля: под напряжением атомы смещаются, что влияет на значение электрической проводимости, которое сохраняется после отключения подачи напряжения. При чтении ячейки управляющий транзистор переводит ее в «измерительное» нулевое состояние и, если сопротивление ячейки равно логическому нулю, то сигнал не меняется, если же значение ячейки равно единице, то вследствие произошедшей под воздействием напряжения от транзистора поляризации возникнет короткий импульс, означающий единицу. Основным преимуществом памяти FeRAM считается весьма высокая скорость записи: 150 ns против 10000 ns у распространенных flash-носителей.

CBRAM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Также стоит рассказать и нанотехнологичной памяти CBRAM (Conductive-Bridging RAM, или память с произвольным доступом на основе проводящего моста). Структурные компоненты такой памяти состоят из двух электродов, один из которых электрохимически инертен, а другой – активен, и размещенного между ними твердого электролита, выполняющего роль диэлектрика. Под действием напряжения в диэлектрическом слое образуется нанотрубка, снижающая сопротивление и дающая таким образом логическую единицу. В теории память такого типа характеризуется высочайшей плотностью записи, а иными словами, сверхкомпактными размерами носителей.

Знакомые всем нам традиционные накопители HDD (жесткие диски) постепенно уступают место высокоскоростным твердотельным носителям данных, но вполне вероятно, что в основе новейших устройств хранения информации будет лежать уже не привычная flash-технология, а аббревиатуры, упомянутые в нашей статье, станут часто встречаться в обзорах и анонсах. Как говорится – следите за новостями!

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
1
GRANTECAN обнаружил самое большое скопление галактик в ранней Вселенной

GRANTECAN обнаружил самое большое скопление галактик в ранней Вселенной

Исследование, проведенное учеными из Института астрофизики Канарских островов (IAC) с помощью инструмента OSIRIS на Gran Telescopio Canarias (GTC), показало, что в примитивной Вселенной формируется наиболее густонаселенное скопление галактик.

Исследователи предсказывают, что эта структура, которая находится на расстоянии 12,5 миллиардов световых лет от нас, в процессе эволюции превратится в скопление, подобное скоплению Девы, соседки Местной группы галактик, к которой принадлежит Млечный Путь. Скопления галактик - это группы галактик, которые остаются вместе из-за действия силы тяжести. Чтобы понять эволюцию скоплений, ученые ищут фо...
26.02.21 19:18
0
1
Сверхмассивные черные дыры могут образовываться из темной материи

Сверхмассивные черные дыры могут образовываться из темной материи

Новое теоретическое исследование предложило новый механизм создания сверхмассивных черных дыр из темной материи.

Международная группа ученых обнаружила, что вместо обычных сценариев формирования с участием «нормальной» материи сверхмассивные черные дыры могут образовываться непосредственно из темной материи в областях с высокой плотностью в центрах галактик. Результат имеет ключевое значение для космологии ранней Вселенной и опубликован в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. То, как именно изн...
25.02.21 16:38
0
0
Обнаружены свидетельства динамической сезонной активности марсианской песчаной дюны

Обнаружены свидетельства динамической сезонной активности марсианской песчаной дюны

Ученый Юго-Западного исследовательского института (SwRI) изучил данные изображений Марса за 11 лет, чтобы понять сезонные процессы, которые создают линейные овраги на склонах мегадюны в кратере Рассела на Марсе.

На изображениях ранней весной, сделанных двумя разными камерами орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter, доктор Синтия Динвидди из SwRI заметила летящие по воздуху шлейфы пыльного материала, связанные с линейными оврагами на подветренном склоне песчаных дюн. Эти подсказки указывают на активные процессы, в которых участвуют куски замороженного CO2 или сухого льда, которые скользят по песч...
24.02.21 21:39
0
4
Первый в истории микропроцессор Texas Instruments TMX 1795. Создан 50 лет назад, 24 февраля 1971 года.

Первый в истории микропроцессор Texas Instruments TMX 1795. Создан 50 лет назад, 24 февраля 1971 года.

Первый в истории микропроцессор Texas Instruments TMX 1795. Создан 50 лет назад, 24 февраля 1971 года.

Микропроцессор Texas Instruments TMX 1795. Предоставлено Computer History Museum.История начинается с Datapoint 2200 [1], «программируемого терминала», размер которого позволяет разместить его на рабочем столе. Первоначально Datapoint 2200 продавался как терминал, но на самом деле это был мини-компьютер, который можно было программировать на BASIC или PL / B. Некоторые люди считают Datapoint ...
24.02.21 20:08
0
4
Первый в истории микропроцессор Texas Instruments TMX 1795. Создан 50 лет назад, 24 февраля 1971 года.

Первый в истории микропроцессор Texas Instruments TMX 1795. Создан 50 лет назад, 24 февраля 1971 года.

Первый в истории микропроцессор Texas Instruments TMX 1795. Создан 50 лет назад, 24 февраля 1971 года.

Микропроцессор Texas Instruments TMX 1795. Предоставлено Computer History Museum.История начинается с Datapoint 2200 [1], «программируемого терминала», размер которого позволяет разместить его на рабочем столе. Первоначально Datapoint 2200 продавался как терминал, но на самом деле это был мини-компьютер, который можно было программировать на BASIC или PL / B. Некоторые люди считают Datapoint ...
24.02.21 20:08
0
2
Структура СКС и ее функциональные компоненты

Структура СКС и ее функциональные компоненты

Современные условия работы заставляют действовать более оперативно в плане обмена информацией между участниками процесса.

Расширяется охват, повышаются требования к качеству передачи данных, а также безопасности функционирования производственных и служебных модулей. С этой целью в своё время были созданы средства массовой коммуникации (СМК). Для облегчения деятельности трудового коллектива (персонала) разработана технология под аббревиатурой СКС. СКС – структурированная кабельная система, представляющая собой своеобр...
07.02.21 21:26
0
8
2D-материал помогает обрабатывать и хранить данные

2D-материал помогает обрабатывать и хранить данные

Инженеры EPFL создали новый компьютерный чип, который может обрабатывать и хранить данные в одной цепи.

Он изготовлен из двумерного дисульфида молибдена (MoS2), что открывает путь для создания более компактной и энергоэффективной электроники. Традиционные компьютеры обрабатывают данные в центральном процессоре, а затем передают их в другой раздел, например, на жесткий диск или твердотельный накопитель, для хранения. Эта система работала десятилетиями, но это не обязательно самый эффективный способ ...
08.11.20 15:26
0
9
Роботизированная медуза движется быстрее живой

Роботизированная медуза движется быстрее живой

Ученые продемонстрировали новое поколение мягких роботов, вдохновленных этими морскими существами, которые используют воздушные каналы для передвижения с большой скоростью.

Уникальное движение медуз сделало их популярной моделью обучения для исследователей робототехники, мечтающих разработать новые передовые аппараты, которые будут двигаться с большей эффективностью. Этот новый тип мягкого робота был разработан учеными из Университета Северной Каролины и Университета Темпл и фактически основан на их более ранней работе, в результате которой был создан быстро движущ...
02.07.20 21:52
0