ReRAM на оксиде кремния работает в 100 раз быстрее флэш-памяти

Сотрудники Университетского колледжа в Лондоне (University College London, UCL) сообщили в Journal of Applied Physics о разработке на базе двуокиси кремния (кремнезем) энергонезависимой резистивной памяти, превосходящей по эффективности все прежние достижения в этой области.

Резистивная RAM (ReRAM), иногда называемая мемристорной памятью, известна как потенциальная альтернатива флэш-технологии. Особенности последней затрудняют ее дальнейшую миниатюризацию ниже 20 нм.

Команда UCL продолжила исследования применимости в мемристорах силиката вместо оксидов металлов, начатые работами в Университете Пенсильвании и Университете Райза. В новой статье «Resistive switching in silicon suboxide films» показано, что резистивное переключение является внутренним свойством кремнийоксидного слоя и для образования проводящих каналов не нуждается в диффузии металлических ионов. В противоположность ранним работам, переключение происходит при комнатных температурах и не ограничивается поверхностью активного материала.

Предложенный коммутатор использует создаваемые полем и разрушаемые током проводящие волокна, при этом соотношение значений сопротивления для состояний «Вкл.» и «Выкл.» достигает величины 10000:1 и выше. Проводящие пути имеют диаметр 10 нм, ток перепрограммирования составляет всего 2 мкА, а время срабатывания (изменения состояния ячейки) исчисляется несколькими наносекундами.

«Наши чипы ReRAM требуют только тысячной доли энергии и работают примерно в 100 раз быстрее, чем стандартные микросхемы флэш-памяти,» — комментирует один из авторов статьи Тони Кеньон (Tony Kenyon) — сотрудник отделения электроники и электротехники UCL. Кроме того, сопротивление устройства постоянно меняется в зависимости от последнего приложенного напряжения. Это важное свойство позволяет имитировать функционирование нейронов человеческого мозга.

Технология, открытая по случайности, при изучении причин нестабильности работы кремниевых светодиодов, перспективна не только для средств хранения информации. В UCL исследуют также возможность применения кремнезема в логических вентилях для процессоров.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI