Ферроэлектрическая компьютерная память работает в 10 000 раз быстрее и эффективнее

Разработчики современной компьютерной памяти стремятся к достижению компромисса между потребляемой энергией и скоростью работы. Прототип памяти, представленный в Nature Communications, объединяет в себе высокую скорость с низким потреблением энергии на базе технологий солнечных панелей.

Рамамурти Рамеш, материаловед из Калифорнийского университета в Беркли совместно с Юлинг Ванг из Сингапурского университета создали этот прототип из материала под названием феррит висмута.

Принцип работы обычной компьютерной памяти базируется на ячейках, разница заряда которых интерпретируется как бинарные 1 и 0. Отличие феррита висмута заключается в том, что эти бинарные состояния или биты, представлены двумя состояниями поляризациями, переключение между которыми возможно путём приложения вольтажа - физическое свойство известное как ферроэлектричество. Ферроэлектрическая RAM из других материалов уже доступна на рынке. Хотя эта память отличается высокой скоростью, она не получила широкого распространения. Одна из причин этого заключается в том, что электрический сигнал для чтения бита одновременно удаляет его, поэтому его приходится перезаписывать при каждом обращении к нему. Это приводит к снижению надёжности со временем.

Учёные воспользовались свойством феррита висмута, которое позволяет считывать информацию, не уничтожая её.

Тесты показали, что процесс записи и чтения ячеек памяти занимает всего 10 наносекунд, а запись информации требует около 3 вольт. Для сравнения, лучшие образцы флэш-памяти считывают и записывают информацию в 10 000 раз медленнее, при этом требуют 15 вольт для записи.

Оригинал (на англ. языке): Nature.com

• Частое использование ChatGPT связано с одиночеством и эмоциональной зависимостью
• Стартап по натрий-железным батареям готов бросить вызов литий-ионным батареям для долгосрочного хранения энергии
• ABB разрабатывает высокоманевренный и высокоэффективный морской винт
• Изменения симметрии в крошечных кристаллах под воздействием света позволяют исследователям создавать материалы с заданными свойствами
• Солнечная пленка, которую можно наклеить где угодно для генерации энергии
• Двойно магичное ядро свинца-208 удивляет неожиданными свойствами формы
• Как мозг строит сложные карты для навигации и запоминания мира
• Пластиковый лед