Naukowcy odblokowali "Świętego Graala" technologii pamięci

Naukowcy z Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) w Korei Południowej opracowali nowy rodzaj pamięci fazowej, która nie jest podatna na wady wcześniejszych iteracji. Pamięć fazowa, czyli PCM, działa poprzez przełączanie się między dwoma stanami fizycznymi: skrystalizowanym (o niskiej rezystancji) i amorficznym (o wysokiej rezystancji). Można to postrzegać jako optymalne połączenie DRAM i NAND flash.

DRAM jest szybki, ale ulotny, co oznacza, że dane przechowywane w nim znikają, gdy zasilanie zostanie odcięte (na przykład gdy wyłączymy komputer). Pamięć flash NAND, używana na przykład w dyskach SSD, może zachować dane nawet po odcięciu zasilania, ale jest znacznie wolniejsza niż DRAM. PCM jest natomiast zarówno szybka, jak i nieulotna, ale tradycyjnie była droga w produkcji i energochłonna (potrzebne jest ciepło, aby stopić materiał zmieniający fazę w stan amorficzny, co wpływa na efektywność energetyczną).

Zobacz również:

• Rekordowe wyniki finansowe Samsunga
• Oto najszybsza na świecie pamięć DRAM LPDDR5X

Pamięć PCM już dopracowana

Wcześniejsze próby rozwiązania problemu wysokiego zużycia energii skupiały się na zmniejszeniu rozmiaru całego urządzenia za pomocą zaawansowanych technik litograficznych. Ulepszenia były niewielkie, a zwiększone koszty i złożoność związane z produkcją na mniejszej technologii nie były uzasadnione.

Profesor Shinhyun Choi i zespół KAIST opracowali metodę zmniejszenia tylko tych komponentów, które są bezpośrednio zaangażowane w proces zmiany fazy, tworząc "nanofilament zmienialny fazowo". Nowe podejście zmniejszyło zużycie energii 15-krotnie w porównaniu do tradycyjnej pamięci fazowej produkowanej przy użyciu drogich narzędzi litograficznych i jest również znacznie tańsze w produkcji.

Nowa pamięć fazowa zachowuje wiele cech tradycyjnej pamięci, takich jak szybkość pracy, i właściwości pamięci wielopoziomowej.

Choi stwierdził, że oczekuje, iż wyniki badania staną się podstawą przyszłej inżynierii elektronicznej i mogą przynieść korzyści aplikacjom takim jak gęsta pamięć pionowa 3D, neuromorficzne systemy obliczeniowe, procesory krawędziowe i systemy obliczeniowe w pamięci.

Badania zespołu zostały opublikowane w czasopiśmie Nature na początku tego miesiąca w artykule zatytułowanym "Pamięć fazowa poprzez samozamykający się nanofilament fazowy".