`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Многослойный дизайн полупроводниковой памяти

Статья опубликована в №11 (722) от 30 марта

0 
 

Ученые из Университета штата Аризона (ASU) разработали изящный способ, существенно повышающий объем памяти на электронных чипах.

Исследователи во главе с Майклом Козицки (Michael Kozicki), профессором электротехники ASU и директором Центра по прикладной наноионике, показали, что они могут построить память со стековым дизайном на основе «ионной технологии памяти». Это может сделать ее идеальным кандидатом для создания высокоплотной памяти. Самое главное, что новый метод использует хорошо известные в электронике материалы.

«Технология открывает возможность для недорогого высокоплотного хранения данных посредством укладки слоев памяти в стек внутри одного чипа, что может привести к созданию твердотельных жестких дисков большой емкости, которые позволят портативным системам быть меньше, надежнее и дольше работать без подзарядки батарей, – сказал Козицки. – Это значительное улучшение по сравнению с технологией, которую мы разработали два года назад на базе общепринятых в полупроводниковой промышленности материалов (двуокиси кремния, легированного медью) и которая могла бы заменить флэш-память. Сейчас мы добавили важную функциональность к ячейке памяти лишь путем использования другого общепринятого материала – кремния».

Майкл Козицки отметил, что в рамках имеющихся технологий исследователи быстро достигнут физических пределов устройств памяти. Этот факт послужил стимулом для исследований в области новых типов памяти, которая может хранить больше информации на все меньшем физическом пространстве. Один из способов сделать это заключается в укладывании ячеек в стек.

Стековая конструкция не была реализована раньше потому, что ячейки не удавалось изолировать. Каждая ячейка памяти имеет элементы для хранения данных и доступа к ним. Последняя операция позволяет читать, писать или стирать данные в каждой ячейке индивидуально.

Прежде при объединении нескольких ячеек нельзя было получить доступ к одной из них без доступа ко всем остальным, поскольку все они связывались общей шиной. Исследователям удалось электрически расщепить устройство доступа по одному для каждой ячейки.

До сих пор элементы доступа строились на кремниевой подложке. «Но если вы сделали один слой памяти, а выше еще один, то где вы поместите устройство доступа? – спрашивает Козицки. – Вы уже использовали кремний для первого слоя, а это монокристалл, поэтому на нем очень трудно создать несколько слоев».

Новый подход также базируется на кремнии, но не в виде монокристалла, а осаждая его слоями в рамках трехмерного процесса изготовления памяти. Основная проблема заключалась в построении в ячейке памяти диода, который должен был ее изолировать. Эта идея обычно предполагает несколько дополнительных слоев и шагов обработки при проектировании схем, но исследователи нашли элегантный способ создания диода путем замены одного из известных материалов другим, в данном случае – слоя из металла слоем легированного кремния.

«Вместо одного транзистора на подложке, управляющего каждой ячейкой памяти, у нас есть ячейка со встроенным диодом (устройство доступа), и это позволит нам создать столько слоев, сколько мы можем туда втиснуть», – отметил Козицки.

По его мнению, стековая конструкция является единственным способом достижения необходимой плотности для твердотельной памяти, которая может конкурировать с жесткими дисками по стоимости и емкости.

Основная идея была заимствована из первых радиоприемников. «Мы создали современный аналог спиральной контактной пружинки детекторного приемника, выращивая медные нанопроволоки прямо на кремнии для построения диода», – сказал Козицки.

Детекторные радиоприемники, изделия 1930-х годов, были простыми устройствами, в которых для контакта с поверхностью полупроводникового материала применялась небольшая проволока. Соединение между полупроводником и проводом создавало диод, использовавшийся в радиоприемнике.

«Казалось бы, это смехотворно простая идея, – говорит Козицки, зато работает лучше, чем многие сложные».

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT