Ученые Кембриджского университета во главе со Стивеном Эллиотом (Stephen Elliott) смогли достичь скорость записи информации в ячейку памяти PRAM (памяти на основе фазового состояния вещества) в 500 пс (1 пикосекунда - одна триллионная доля секунды). Об этом сообщается в работе, опубликованной в журнале Science.
По словам ученых, благодаря новому прорыву фазовая память стала еще на один шаг ближе к потребителю. В конечном счете, полагают исследователи, такая память сможет заменить современные технологии хранения данных и, благодаря ее свойствам, позволит создавать компьютеры, которые будут мгновенно включаться и выключаться.
Принцип действия памяти PRAM заключается в изменении состояния вещества с аморфного на кристаллическое и обратно путем температурного воздействия, осуществляемого с помощью электрического тока.
До настоящего времени процесс кристаллизации в фазовой памяти, то есть записи битов данных, занимал свыше 1-10 нс. При этом материалы, способные кристаллизоваться быстрее, со временем, в условиях пониженных температур, достаточно быстро теряли выстроенную молекулярную структуру, и целостность данных нарушалась.
Для того чтобы повысить скорость записи, ученые воспользовались соединением германия, сурьмы и теллура. Поместив крошечный цилиндр из этого соединения, диаметром 50 нм, между двумя электродами из титана, они приложили к нему напряжение величиной 0,3 В.
Под действием электрического тока молекулы стали более упорядоченными, однако вещество сохранило аморфное состояние, то есть продолжило содержать ноль. Далее исследователи, приложив более высокое напряжение, 1 В, заставили вещество кристаллизоваться, то есть записали в него единицу.
Благодаря предварительному процессу упорядочивания молекул с помощью слабого электрического поля и удалось сократить время кристаллизации. В результате скорость записи информации получилась примерно в 10 раз более высокой по сравнению со скоростью записи при использовании лучших соединений гармания и теллура, отмечает Ars Technica.
Для разрушения кристалла, то есть удаления данных, ученые прикладывали напряжение величиной 6,5 В. Затем пробовали снова записать информацию и снова удалить ее. Вещество успешно выдержало около 10 тыс. циклов записи и удаления данных.
Разработкой фазовой памяти занимаются несколько компаний, и за последние годы в этой сфере было совершено несколько важных прорывов. Так, например, в середине 2011 г. корпорация IBM объявила о том, что ей удалось создать фазовую память с многоуровневой структурой - записать в одну ячейку два бита данных (по аналогии с современной флэш-памятью).
Корпорация Intel в 2008 г. приступила к пробным поставкам микросхем фазовой памяти, позже это сделали Numonyx и Samsung. Фазовая память сочетает свойство энергонезависимой памяти хранить информацию при отключенном электропитании и скорость работы оперативной памяти DRAM и выше. Она может использоваться для хранения данных не только в персональных компьютерах, но и смартфонах, игровых приставках и любой другой электронике.
Источник: CNews
|
