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
«Химические нейроны» находят и обрабатывают данные, хранящиеся в ДНК

«Химические нейроны» находят и обрабатывают данные, хранящиеся в ДНК

Ученые экспериментировали со способами использования ДНК в качестве носителя данных, но трудно извлекать записанные на нее данные и манипулировать ими. Теперь команда разработала «химические нейроны», которые могут проводить вычисления с данными, хранящимися в ДНК, и легко считывать ответы.

Современные системы хранения данных могут впечатлять, но, как и во многих других случаях, природа сделала это намного эффективнее, чем все, чего мы достигли. Один грамм ДНК может хранить до 215 миллионов ГБ данных, что теоретически означает, что содержимое всего Интернета может храниться в чем-то размером с обувную коробку. Более того, при правильных условиях ДНК может существовать тысячи или даже...
28.11.22 07:46
0
1
Космический телескоп Джеймса Уэбба раскрывает химические секреты далекого мира, открывая путь для изучения планет

Космический телескоп Джеймса Уэбба раскрывает химические секреты далекого мира, открывая путь для изучения планет

С тех пор как в 1995 году была открыта первая планета, вращающаяся вокруг звезды, отличной от Солнца, стало ясно, что планеты и планетные системы более разнообразны, чем мы могли себе представить. Такие экзопланеты дают нам возможность изучить, как планеты ведут себя в разных ситуациях. И изучение их атмосферы является важной частью головоломки.

Космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА (JWST) — самый большой телескоп в космосе. Запущенный на Рождество 2021 года, он стал идеальным инструментом для исследования миров. Теперь ученые впервые использовали телескоп, чтобы раскрыть химический состав экзопланеты. И данные, выпущенные в виде препринта (еще не опубликованы в рецензируемом журнале), предлагают некоторые неожиданные результаты. Многи...
27.11.22 18:25
0
1
Исследование зоны появления сигнала Wow! ничего не выявило

Исследование зоны появления сигнала Wow! ничего не выявило

Международная группа астрономов провела двойное телескопическое исследование зоны, где возник сигнал Wow! и не смогла обнаружить какой-либо сигнал.

15 августа 1977 года радиотелескоп «Большое ухо» в кампусе Университета штата Огайо записал на бумажную ленту 72-секундный узкополосный сигнал. Несколько дней спустя Джерри Эхман, астроном из университета, изучил запись и нашел сигнал настолько необычным, что нацарапал слово «Wow!» рядом с точками данных. С тех пор этот сигнал долго обсуждался в астрономическом сообществе, но никто так и не смог ...
26.11.22 10:14
0
3
Возможно, в породах кратера Марса найдены органические соединения

Возможно, в породах кратера Марса найдены органические соединения

В исследовании в журнале Science анализируется несколько камней, найденных на дне кратера Езеро на Марсе, где в 2020 году приземлился марсоход Perseverance, что свидетельствует о значительном взаимодействии между камнями и жидкой водой. Эти породы также содержат доказательства, свидетельствующие о присутствии органических соединений.

Существование органических соединений (химических соединений с углеродно-водородными связями) не является прямым свидетельством жизни, поскольку они соединения могут быть созданы в результате небиологических процессов. Чтобы определить это, потребуется будущая миссия по возвращению образцов на Землю.Исследование под руководством исследователей из Калифорнийского технологического института было про...
25.11.22 09:19
0
5
iPhone 14 и 14 Plus предлагают лучшие камеры, лучшее время автономной работы и технологию SOS

iPhone 14 и 14 Plus предлагают лучшие камеры, лучшее время автономной работы и технологию SOS

7 сентября Apple анонсировала новый iPhone 14 вместе с более крупным 14 Plus. Оба телефона 5G оснащены новой системой камер, функцией обнаружения сбоев, экстренным вызовом SOS через спутник и лучшим временем автономной работы среди всех iPhone.

У базового iPhone 14 6,1-дюймовый дисплей Super Retina XDR, а модель Plus — 6,7 дюйма. Дисплеи оснащены прочным стеклом Ceramic Shield, а также водо- и пыленепроницаемы. Широко разрекламированная система камер включает в себя новые камеры Main, TrueDepth и Ultra wide. У камеры Main большая диафрагма 1,5 и пиксели размером 1,9 микрометра, что позволяет улучшать фото и видео при всех сценариях осв...
11.09.22 10:54
0
0
Дистанционно управляемые тараканы-киборги теперь питаются от Солнца

Дистанционно управляемые тараканы-киборги теперь питаются от Солнца

Зачем создавать роботов с нуля, если природа уже сделала за нас большую часть тяжелой работы? Это причина создания насекомых-киборгов, и теперь ученые нашли способ сделать дистанционно управляемых тараканов-киборгов более совершенными, питая их с помощью специальных солнечных батарей.

Насекомые используют целый ряд мощных органов чувств, они достаточно малы, чтобы добраться до недоступных для нас мест, они могут выживать в неблагоприятных условиях, они могут с легкостью карабкаться по поверхности или летать. Все это полезные атрибуты для роботов — или, что еще лучше, киборгов, если прикрепить электронные устройства к живым насекомым. За прошедшие годы многие виды насекомых под...
06.09.22 08:12
0
9
Оптический чип обрабатывает почти 2 миллиарда изображений в секунду

Оптический чип обрабатывает почти 2 миллиарда изображений в секунду

Исследователи разработали новый мощный оптический чип, способный обрабатывать почти 2 миллиарда изображений в секунду. Устройство состоит из нейронной сети, которая показывает, как свет, не нуждаясь в компонентах, замедляющих работу побочных эффектов компьютерных микросхем.

В основе нового чипа лежит нейронная сеть - система, моделирующая то, как мозговая информация. Эти сети происходят из узлов, которые соединяются друг с другом с появлением нейронов, и они даже «обучаются» органическому мозгу, занимаясь набором данных, например, распознавание объектов на изображениях или словах в речи. Со временем они намного лучше справляются с задачами. Но вместо электрических с...
08.06.22 07:10
0
2
Самые быстрые логические вентили могут сделать компьютеры в миллион раз быстрее

Самые быстрые логические вентили могут сделать компьютеры в миллион раз быстрее

Логические вентили - это фундаментальные строительные блоки компьютеров, и исследователи из Университета Рочестера разработали самые быстрые из созданных.

Уничтожая графен и золото лазерными импульсами, новые логические вентили работают в миллион раз быстрее, чем в существующих компьютерах, демонстрируя жизнеспособность «световолновой электроники». Логические элементы принимают два входа, сравнивают их, а затем выводят сигнал на основе результата. Например, они могут выводить 1, если оба входящих сигнала равны 1 или 0, или если один из них или ни о...
14.05.22 10:42
0