Компании IBM, Macronix и Qimonda объявили результаты совместного исследования в области сверхскоростной компьютерной памяти совершенно нового типа.
Так называемая память с изменением фазы (phase-change memory) может заткнуть за пояс ныне существующие типы энергонезависимой памяти (флэшки) и скоростью работы, и долговечностью.
Самые быстрые на сегодня типы компьютерной памяти (DRAM/SRAM) в тысячу раз превосходят по скорости работы так называемые флэшки, но, в отличие от последних, хранят информацию только до тех пор, пока получают питание. Энергонезависимость же флэшек обеспечила им широкое использование в мобильных устройствах, где скоростью работы можно поступиться.
Теперь, кажется, можно будет угнаться сразу за двумя зайцами, что открывает интересные перспективы как для мобильных, так и для стационарных компьютерных устройств. Память типа phase-change является энергонезависимой, но при этом превосходит флэшки по скорости работы, по меньшей мере, в 500 раз!
В основе каждой ячейки такой памяти — крошечный кусочек специально разработанного полупроводникового сплава сурьмы и германия с легирующими добавками. Этот кусочек назван «мостом». Его размеры (расстояние между «опорами» и сечение моста) составляют порядка 20 нанометров. Кроме моста в данном устройстве есть подложки, покрытия и различные проводники из платины, соединений кремния, титана и так далее.
При записи информации мост можно очень быстро перевести из кристаллической фазы в аморфную или в обратную сторону — за счет пропускания через него краткого импульса тока с определенной силой, формой и длительностью. Фазы эти сильно различаются по сопротивлению и, таким образом, могут представлять двоичные нули и единички.
Пребывание в той или иной фазе не требует энергии. А сама перемена состояния отнимает вдвое меньшей энергии, чем запись одного бита во флэшке. При этом новая память прекрасно проявляет свои свойства при уменьшении размера элементов до 22 нанометров, в то время как для флэшек, хранящих биты в виде электрических зарядов, уже 45 нанометров станут непреодолимой «стеной», за которой, согласно пресс-релизу IBM, они уже не смогут сохранять свою надежность (и без того не идеальную), а главное — потеряют энергонезависимость.
Детали этого исследования были обнародованы на международном форуме электроники в Сан-Франциско (International Electronic Devices Meeting 2006).