Компания Intel совместно с конструкторской фирмой Numonyx
(совместное предприятие Intel и ST Microselectronics) представила уникальную
технологию, которая позволит производить память, сочетающую лучшие свойства
современной оперативной памяти и энергонезависимых твердотельных накопителей
данных. Кроме того, новая технология позволит преодолеть нынешний барьер в
изготовлении NAND-памяти: вместо внедряемых сейчас норм в 20 нанометров можно
будет изготавливать память по норме до 5 нанометров, причем затраты на
производство при этом будут снижены.
Новая гибридная память Intel
и Numonyx
потенциально способна вытеснить нынешние технологии оперативной и флэш-памяти.
Как рассказал журналистам Эл Фазио (Al Fazio), действительный член научного
совета и директор по развитию технологий памяти в компании Intel, новая
технология позволит конструкторам «слить часть функций оперативной памяти и
твердотельных накопителей в один класс памяти». Несмотря на многообещающие
перспективы, новую память придется ждать не один год.
Перспективная технология изготовления недорогой, быстрой и
энергонезависимой памяти обязана своему появлению новым открытиям в области
элементов памяти на основе фазового перехода PCM (Phase-Change Memory). В
частности, исследователи разрабатывают технологию PCMS (Phase Change Memory and
Switch – память и переключатель на фазовом переходе), которая поможет создавать
тонкопленочные ячейки памяти и управляющие тонкопленочные коммутаторы из одних
и тех же материалов семейства халькогенидов (соединения с элементами VI группы
периодической таблицы) путем соединения их с матричной архитектурой
переключения.
Новый тонкопленочный коммутатор ячеек памяти получил
название OTS (Ovonic Threshold Switch – пороговый переключатель на аморфных
полупроводниках - «элементах Овишнского»). Предельно малая толщина таких
элементов позволяет упаковывать их в несколько слоев на CMOS-подложке (Complementary
Metal-Oxide-Semiconductor – комплементарная структура
«металл-оксид-полупроводник»), создавая PCM-память с крайне высоким уровнем
плотности и пропускной способности.
Сейчас исследователи работают над изготовлением первого
образца новой памяти емкостью 64 Мбит, где ячейки будут размещены в одном слое.
Как пояснил Грег Этвуд (Greg Atwood), старший советник по научным вопросам
компании Numonyx, первый слой является самым трудным. Работа над упаковкой
нескольких слоев один поверх другого должна пойти легче. Первые значимые
результаты разработчики обещают обнародовать в материалах конференции International
Electron Devices Meeting, которая пройдет в декабре текущего года в Балтиморе
(шт. Мэриленд, США).
По сравнению с нынешней флэш-памятью стандарта NAND новая
фазовая память PCM имеет множество преимуществ. Например, для переключения
требуется меньшее напряжение – необходимость приложения 20 вольт в традиционной
флэш-памяти несет в себе серьезные трудности при дальнейшем уменьшении размеров
ячеек. Кроме того, фазовая память считывается не по заряду, а по сопротивлению,
которое зависит от состояния ячейки в текущий момент – кристаллического или
аморфного. Более того, ячейки PCM-памяти могут изменяться по отдельности, а не
блоками, как в NAND, поэтому обеспечивают все свойства нынешней оперативной
памяти DRAM.
Получается, что новая технология памяти на фазовых переходах
дает выигрыш со всех сторон – она работает, как оперативная память, и может
хранить информацию при отключении питания, как флэш-память. Кроме того,
снижение напряжения тока, необходимого для работы этой памяти, позволяет без
значительных затруднений уменьшить размеры отдельных элементов до 5 нанометров,
обеспечивая производство недорогих и очень емких элементов памяти.
По материалам сайтов CNet и The Register.
|
