Рисунок 1. Схематическое изображение процесса создания массива RRAM-памяти на графеновой подложке.
Технологии производства микросхем не стоят на месте, ведущие концерны в борьбе за рынок штурмуют наномир и объявляют о грандиозных планах развития уже не микро-, а наноэлектроники. Одно из ключевых составляющих любого компьютерного устройства – память, а в частности, энергонезависимая память, которая на сегодняшний день является основой всех коммуникаторов, нетбуков, телефонов и т.д. RRAM (резистивная память с произвольным доступом) – новое поколение энергонезависимой памяти, основанной на использовании двух устойчивых состояний диэлектрика: состояние с высоким сопротивлением и состояние с низким сопротивлением, переключение между которыми осуществляется путём приложения внешнего напряжения.

Читать далее...

Новая ячейка памяти под сканирующим электронным микроскопом (фото James Tour).

В погоне за новыми типами электронной памяти учёные нередко обращаются к экзотическим материалам — углеродным нанотрубкам, графену, полимерам, белкам и так далее. А оказывается, что колоссальный потенциал скрыт в куда более доступном и простом в обработке графите. О построении экспериментальной ячейки сообщают профессор Джеймс Тур (James Tour), Александр Синицкий и их коллеги из университета Райса (Rice University).

Ячейка состоит из тонкого графитового листа, размещённого на подложке между двумя электродами. Внешне принцип работы её выглядит просто. Когда определённое напряжение подаётся на контакты, поперёк полоски графита пробегает трещина.

Наличие или отсутствие трещины (это и будут нули и единицы) можно считать с помощью более низкого напряжения. Ну а подача более высокого напряжения заглаживает трещину, стирая бит. При этом значения напряжений у графитной ячейки ниже, чем рабочие напряжения во флешках, а скорость записи и считывания — сопоставима.
Читать далее...

Архитектура современных компьютеров предусматривает применение двух типов памяти - быстродействующей, но энергозависимой оперативной памяти и относительно медлительной, но энергонезависимой памяти (сюда входят как накопители на основе флэш-памяти, так и жесткие диски). Инженеры уже долгое время пытаются создать устройства хранения данных, обладающие достоинствами обоих типов памяти. Среди кандидатов на эту роль рассматривают в том числе и флэш-память, необходимо лишь повысить скоростные ее возможности. Однако у нее есть и сильные конкуренты, например, память на основе ферроэлектрических материалов - FeDRAM.

Исследователи из Йельского Университета и сотрудники исследовательской компании Semiconductor Research Corp. (SRC) сообщают, что FeDRAM-память имеет ряд преимуществ, которая позволит ей в будущем заменить традиционную оперативную память. Во-первых, обычная DRAM обновляется каждые несколько миллисекунд, тогда как FeDRAM позволяет увеличить время одного цикла до одной минуты. Во-вторых, длительность хранения информации по сравнению с современной оперативной памятью увеличена сразу на три порядка. В-третьих, FeDRAM потребляет в двадцать рез меньше энергии, нежели традиционная DRAM-память.


Принцип работы памяти на ферроэлектрике заключается в упорядочивании ориентации диполей внешним электрическим полем - процесс записи информации. Впоследствии материал способен сохранять состояние направленной ориентации диполей - процесс хранения записанной информации.

Читать далее...

Во время Международной встречи по электронным устройствам (International Electron Devices Meeting, IEDM), проходящей на этой неделе в Сан-Франциско, множество разработок было представлено в качестве кандидатов на «универсальную память» – то есть, устройств, позволяющих выполнять функции как оперативного, так и долговременного, энергонезависимого хранения. Все технологии, на которых базировались анонсы, не являются дебютантами, но их массовое практическое внедрение в ближайшем будущем по-прежнему под вопросом, а депрессивное состояние рынка, скорее всего, еще более отодвинет сроки их выхода на коммерческий уровень.

Среди основных претендентов на звание «универсальной» – сегнетоэлектрическая память (Ferroelectric Random Access Memory, FRAM), магниторезистивная память (magnetoresistive random-access memory, MRAM), память с изменением фазового состояния (phase change memory, PCM), память на базе программируемой металлизации ячейки (programmable metallization cell, PMC) и резистивная память (resistive random-access memory, RRAM). Близость физического предела, достигнутая в традиционных электронных компонентах для хранения информации, заставляет производителей задумываться о переходе на альтернативные технологии. С другой стороны, общий спад вынудил компании замедлить или отложить освоение более «тонких» техпроцессов (22 нм и менее), соответственно, отложились и возможные сроки появления на рынке «универсальной» памяти.
Читать далее...

Hewlett-Packard (HP) объявила, что исследователи из HP Labs, центрального исследовательского отделения компании, доказали существование первоначально лишь теоретизируемого четвертого элемента электрической цепи. Этот научный прогресс может сделать возможным разработку компьютерных систем с памятью, которая не будет терять данные и нуждаться в загрузке, потребляя значительно меньше энергии и ассоциируя информацию аналогично человеческому мозгу.
Читать далее...

Несмотря на укрепляющееся положение твердотельных накопителей на рынке устройств хранения, многие аспекты, связанные с организацией взаимодействия с SSD – программное обеспечение, интерфейсы и прочие элементы «обвязки» – по-прежнему перегружены наследием, накопившимся за годы безраздельного господства жестких дисков. В дополнение к нескольким уже объявленным другими компаниями инициативам, направленным на исправление этого положения, Samsung объявила о своем сотрудничестве с Microsoft для введения оптимизированной поддержки SSD в Windows Vista.
Читать далее...

На прошедшей в Сеуле выставке World IT Show 2008 компания Mtron Storage Technology представила новые контроллеры для SSD-дисков, которые позволят довести скорость передачи данных до 260 Мб/с. Накопители на базе высокоскоростных контроллеров Mtron выведет на рынок в самом начале 2009 года.


Читать далее...

Всё-таки за MLC памятью будущее!

===
Компания Intel в партнерстве с ST Microelectronics создала вариант фазоинверсной памяти, имеющей два дополнительных состояния, что позволяет удвоить объем одной ячейки.



Фазоинверсная память (Phase Change Rewritable storage, PCR) - это энергонезависимая память, в которой для хранения информации используются разные фазовые состояния вещества - аморфное и кристаллическое. Фазовое состояние PCR меняется под воздействием температуры - вещество кристаллизуется, либо плавится, а затем возвращается в исходное состояние.
Читать далее...

Продолжение разбирательства что такое NOR и NAND. Эх, где бы поподробнее почитать про принцип работы флэш-памяти? С т.з. электроники... А то не всё понятно :(

При выборе типа запоминающего устройства перед разработчиком встает вопрос, что предпочтительнее - NOR или NAND?

Благодаря своей широкой распространенности в портативных электронных устройствах и других потребительских товарах флэш-память стала одним из самых быстрых развивающихся направлений полупроводниковых запоминающих устройств. На рынке преобладают два основных типа флэш-памяти NOR и NAND.

Флэш-память NOR часто используется в портативных электронных устройствах, и она стала преимущественной архитектурой в сотовых телефонах и карманных компьютерах. Флэш-память NAND, отличающаяся малыми размерами запоминающей ячейки и, соответственно, минимальной ценой единицы информации, широко используется в запоминающих устройствах таких потребительских товарах, как цифровые камеры и плееры MP3. Эта архитектура также широко применяется для хранения данных в камерах и сотовых телефонах.
Читать далее...

изобретателем считается Intel, представившая в 1988 году флэш-память с архитектурой NOR. Годом позже Toshiba разработала архитектуру NAND, которая и сегодня используется наряду с той же NOR в микросхемах флэш. Собственно, сейчас можно сказать, что это два различных вида памяти, имеющие в чем-то схожую технологию производства. В этой статье мы попытаемся понять их устройство, принцип работы, а также рассмотрим различные варианты практического использования.

Читать далее...

Жёсткие диски самая ненадёжная часть компьютера! Единственная механическая система в современных PC. Наконец, кажется, уже совсем близок конец эры жёстких дисков! По скорости флешки уже сравнялись со стандартными ATA винтами, осталось дождаться когда они сравняются в цене...

Компании Intel и Micron объявили о разработке новых микрочипов флэш-памяти NAND, которые, как утверждается, на сегодняшний день являются самыми быстрыми в мире.

Представленные микросхемы памяти выполнены по технологии одноуровневых ячеек (Single-Level-Cell, SLC) и поддерживают интерфейс стандарта ONFI 2.0 (Open NAND Flash Interface), обеспечивающий повышенную скорость обмена данными. Так, по заявлениям разработчиков, новые микрочипы памяти могут быть считаны со скоростью до 200 Мб/с и записаны со скоростью до 100 Мб/с. Отмечается, что это в пять раз выше аналогичных показателей традиционной флэш-памяти NAND.

Новая память NAND, как ожидается, найдет применение в видеокамерах высокой четкости, портативных медиацентрах, а также в гибридных жестких дисках и твердотельных накопителях (SSD) для персональных компьютеров. Накопители SSD сейчас стоят существенно дороже обычных винчестеров, однако обладают повышенными прочностью, надежностью, скоростью, а также нулевым уровнем шума при работе. Поэтому в отдельных случаях применение дисков SSD оказывается более выгодным, нежели использование винчестеров.

Как сообщает EETimes, новые микрочипы NAND имеют емкость 8 Гбит и изготавливаются по 50-нанометровой технологии на заводе IM Flash Technologies - совместном предприятии компаний Intel и Micron. Образцы микросхем уже поставляются фирмам-изготовителям комплектного оборудования, а также производителям контроллеров. Массовое производство памяти NAND нового типа запланировано на вторую половину текущего года.

Источник.

Молодая компания Nanochip обещает прорыв в области хранения данных
29 января 2008 года, 11:02
Текст: Владимир Парамонов

Компания Nanochip получила от Intel и JK&B Capital финансирование в размере 14 миллионов долларов на разработку нового типа компактных энергонезависимых накопителей высокой емкости.

По имеющейся информации, технология Nanochip позволит создавать микрочипы памяти емкостью от нескольких десятков гигабайт. Подробности методики Nanochip не разглашает, однако, как сообщает Information Week, она будет совмещать в себе микроэлектромеханическую систему и память с изменяемым фазовым состоянием (PRAM).
Читать далее...

Группе ученых из Гейдельбергского, Венского технического и Китайского научно-технологического университетов удалось впервые буферизовать квантовый бит в ходе его передачи. Это достижение может быть использовано для создания квантовых систем памяти.


В ходе эксперимента, ученые передали информацию о квантовом состоянии фотона по каналу, действие которого было основано на явлении квантовой телепортации, сообщает EETimes. Квантовый бит был передан атомному квантовому хранилищу, состоящему из около 1 млн ультрахолодных атомов рубидия, имеющих коллективное спиновое состояние. В хранилище данная информация сохранялась на протяжении 8 микросекунд, а затем была "прочитана" и вновь передана фотону.
далее

Графен начал привлекать внимание с тех пор, как было показано, что он стабилен во внешней среде. Причем наибольшее внимание привлекают именно графеновые наноленты из-за потенциальной возможности их применения в таких устройствах, как полевые транзисторы. К тому же было показано, что наноленты с зигзагообразными концами (рис. 1), где к sp2-атомам углерода присоединены атомы водорода, проявляют полуметаллические свойства в присутствии поперечного электрического поля, делая возможным их использование в спинтронике.


Рис. 1. Фрагмент графеновой наноленты
далее

Новый наноматериал, разработанный учеными из университета штата Пенсильвания (США), приведет к радикальному изменению в технологии микроэлектроники и к созданию модулей памяти с уникальными свойствами.



Исследователь Ритеш Агарвал (Ritesh Agarwal) и его коллеги разработали прототип одного из ключевых элементов компьютерной памяти - нанопровод из полупроводникового материала состава GeSbTe, обратимо меняющего фазовое состояние с переходом из аморфной структуры в кристаллическую.

Нанопровод был изготовлен без использования литографического процесса. Вместо него исследователи применили процесс кристаллизации исходных реагентов при низких температурах, при этом они использовали металлические катализаторы размером в нанометры. В итоге на поверхности кремниевого субстрата самопроизвольно образовался линейный фрагмент полупроводникового материала длиной в несколько микрон и диаметром 30-50 нм, что соответствует размеру приблизительно 100 атомов.

В ходе дальнейших экспериментов были изучены свойства полученного наноматериала. Оказалось, что он обладает уникальными свойствами для записи и хранения информации. У него низкое потребление энергии на запись одного бита информации, а время считывания, записи и удаления информации составляет всего 50 нс, что в 1000 раз меньше, чем у современных образцов. Продолжительность хранения данных без потребления энергии может достигать 100 тыс. лет, а плотность хранения данных позволит вместить в стандартные флэш-карты или другие модули памяти терабайты данных.

Концепция компьютерной памяти на фазовых переходах была уже известна, но лишь сейчас впервые удалось продемонстрировать ее на реальных прототипах в наномасштабе.

Американские ученые усовершенствовали технологию записи данных, основанную на использовании движущихся границ магнитных доменов вдоль нанопровода. Теперь для перемещения границ доменов требуется меньшая плотность спин-поляризованного тока, чем ранее.

Границы магнитных доменов внутри материала можно перемещать, либо прикладывая внешнее магнитное поле, либо инжектируя спин-поляризованный ток. Ученые считают, что это свойство магнитных материалов может быть использовано для изготовления так называемой «рейстрековой» памяти.

В рейстрековой памяти данные хранятся в виде последовательности доменов, которые для записи или получения информации перемещаются по нанопроводу через магнитную записывающую или считывающую головку.

Недостатком этого метода является необходимость увеличения плотности спин-поляризованного тока для перемещения границ доменов, закрепленных дефектами материала. Таким образом, необходимая плотность тока оказывается слишком высокой, чтобы эта технология могла использоваться для промышленного изготовления запоминающих устройств.

Д-р Стюарт Паркин (Stuart Parkin) и его коллеги из исследовательского центра IBM в Алмадене нашли способ уменьшения плотности тока более чем в 5 раз. Для разработки нового метода ученые использовали тот факт, что закрепленные домены обладают собственной частотой колебаний.

Если в материале генерируется последовательность импульсов тока, обладающих определенной длительностью и частотой, амплитуда колебаний доменной границы увеличивается, в результате чего она освобождается и начинает двигаться вдоль нанопровода. Длительность импульсов составляет примерно 1 нс, сообщает PhysicsWeb.

Ученые полагают, что новая технология может быть успешно использована для создания рейстрековой памяти.
===
(с)CNews

Правда, учитывая что для переключения магнитных структур нужен спин-поляризованый ток плотности порядка 10^6 Ампер/см^2, уменьшение его плотности в 5 раз это ещё не переход к промышленным образцам, однако ещё один шаг в этом направлении сделан!!!