Самая быстрая оперативная память на атомристорах обогнала DRAM в 17 раз!

Всего лишь около 10-ти лет назад в компьютерной технике использовались два вида запоминающих устройств: 1) энергозависимые с высоким быстродействием (динамическая память с произвольным доступом – доступом Dynamic Random Access Memory – DRAM), 2) энергонезависимые с низким быстродействием (флеш-память – Flash Memory). И вот в 2008 году в компании Hewlett-Packard был изготовлен опытный образец нового вида ЗУ: энергонезависимого и с высоким быстродействием, который под именем мемристора (memristor = memory + resistor), «существовал в теории» с 1971 года.


На сегодняшний день мемристоры применяются в очень узкой области – в нейроморфных компьютерах, которые пока не выходят за рамки экспериментальных исследований, поскольку должны копировать принципы работы мозга человека, а эти принципы не выяснены до конца. Но работы ведутся, а когда «на кону копирование мозга», цена компонентов не имеет решающего значения и дорогостоящие мемристоры «вписываются» в финансирование почти фантастических проектов.

Мемристоры, безусловно, хотели бы использовать разработчики как домашних компьютеров, так и серверных хранилищ данных, но «массы не поймут» повышения их стоимости. Поэтому ученые многих научных центров мира ведут поиски недорогих технологий изготовления мемристоров, приемлемых для промышленного крупносерийного производства. И вот в декабре прошлого года американо-китайская группа исследователей опубликовала результаты работы по созданию «двумерного» мемристора – устройства почти атомарной толщины, в названии которого изобретатели отразили именно этот размерный признак – «атомристор» (в англоязычном оригинале – atomristor). О сложности решенной задачи свидетельствует факт привлечения к ней ученых пяти научных организаций:

• Исследовательского центра микроэлектроники Техасского университета в Остине,
• Инженерного колледжа при Пекинском университете,
• Института молекулярной инженерии Чикагского университета,
• Центра наноматериалов Аргоннской национальной лаборатории,
• Юго-восточного университета в Нанкине.

Ученые создали несколько разновидностей атомристоров на основе 2D-пленок переходных дихалькогенидов (наиболее известным среди них является дисульфид молибдена, используемый в микроэлектронике). Нанопленка с двух сторон покрыта металлическими электродами, при подаче напряжения на которые изменяется (переключается) величина электрического сопротивления, - вот и вся конструкция. Изготовление такого двумерного мемристора значительно дешевле, чем всех современных аналогов. При этом оказалось, что некоторые из использованных в атомристорах материалов позволили получить частоту переключения их состояний до 50 ГГц (рекорд частоты переключения в самых быстродействующих устройствах DRAM – 3 ГГц). То есть в 17 раз быстрее.

См. также:

• Вся спутниковая группировка для IoT обойдется не дороже одного обычного спутника: как они это сделают?
• Прорыв в технологиях вещания в диапазоне очень низких радио частот (ОНЧ )!
• «Динамический хаос» и другие способы сделать компьютер 100% защищенным от хакеров