FeRAM новая технология оперативной памяти

FeRAM (Ferroelectric Random Access non-volatile Memory) это однокристальная оперативная память, которая использует такую способность сегнетоэлектриков, как изменение своих физических свойств находясь под действием электрического поля.

Технология FeRAM была разработана компанией Symetrix в 1992 году. FeRAMПамять на ферромагнитных сердечниках использовалась в те времена, когда под ОЗУ выделяли целый шкаф, иногда даже не один. Сегодня, когда технологии позволяют уменьшить ячейки до микро и нано размеров, инженеры американской компании Symetrix запатентовали FeRAM. Нужно сказать, что эта технология взорвала хай-тек круги. Сейчас на основе разработок этой разновидности ферромагнитной памяти выданы свыше 400 патентов.

Если сравнить FeRAM с обычной на сегодня флеш-памятью, то она вместо 10 тысяч циклов записи теряет свою способность при 10 квадриллионов циклов перезаписи. Не думаю, что кто-то сможет израсходовать этот ресурс за свою жизнь.

Оперативная память FeRAM состоит, как и DRAM из транзистора и конденсатора. Но, в этой технологии они изготавливаются из смешанных полиметаллических оксидов, спекаемых в сегнетоактивной керамике.

Первые опыты с такой памятью производились на титане свинца PZT. Ток записи смещал атомы вверх и вниз. Электрическая проводимость материала менялась, и содержимое ячеек получало значение “0” или “1”.

Затем настает очередь измерительного тока, который сообщает ячейке значение “0”. Если ячейка и так содержит значение “0”, то импульс тока беспрепятственно поступает на контроллер. В том случае, когда ячейка содержит значение “1”, то сообщение ей нуля создает небольшой импульс тока, который не остается без внимания со стороны контроллера.

При переходе под действием электрического тока от одного состояния “0” в другое “1”, или наоборот, обратная “дорога” не идентична предыдущему переходу. Это процесс можно выразить на графике “петли гистерезиса”.
Петля гистерезиса
Как видно из графика, значения сегнетоэлектрика равны только в начале пути и в конце. Чем больше зазор между путями, тем однозначнее запись бинарного кода ячейки.

В лабораториях Symetrix продолжали проводить опыты на сегнетоэлектрической керамике, и нашли улучшенный состав — SBT. В отличие от титана свинца PZT, SrBi2Ta2O9 (SBT) имеет ряд преимуществ, таких как: отпечаток заряда (постепенный переход в одно из своих устойчивых состояний) и усталость материала (изменение значения поляризации при эксплуатации в сторону уменьшения).

Параллельным курсом с Symatrix шла компания Infineon Technologies AG. Ее инженеры так же обратили внимание на SBT и запатентовали технологию. Что касается Symatrix, то они решили свернуть свою программу по разработке FeRAM и продали патенты компаниям NEC, Siemens, Motorola, Micron, Hynix и Matsushita.

Немного другой технологии FeRAM придерживались в Ramtron. Но и они, не имея больших исследовательских мощностей, свернули программу, отдав все на откуп Toshiba. Именно японцы сегодня считаются крупнейшим производителем такой памяти.

Главным преимуществом FeRAM является относительно низкое энергопотребление. Если сравнить ферромагнитною ОЗУ с все той же флеш-памятью, то она расходует энергию на 25-50% меньше. Причем, сам процесс перезаписи ячеек происходит в 67 раз быстрее.

Некоторые разновидности FeRAM хорошо себя зарекомендовали в космической отрасли. Дело в том, что эта память не испытывает проблем с магнитными и электромагнитными полями, ионизирующем излучении, а так же способна хранить данные очень долгий период времени.

Будущее FeRAM очевидно рисуется в радужных тонах. По оценкам физиков, работающих в этой сфере, они пока используют примитивные модели, сделанные из не самых совершенных материалов. Именно в разработке улучшенных составов ферроактивных сегнетоэлектриков ученые видят будущее этой технологии.

Pop Hi-Tech > Технологии > FeRAM новая технология оперативной памяти

Похожие статьи

Оставить комментарий

Случайное видео с сайта

Интересное в науке
Нанороботы в медицине
Медицина будущего будет строиться на работе нанороботов. Уже сейчас в этом направлении есть замечательные прорывы. Стоит отметить хотя бы респироцита – наноробота, который выполняет функции кровеносного эритроцита
Далее . . .

Графен – материал будущего
Возьмите обычную пищевую пленку. Она почти ничего не весит, и при попытке ее порвать у вас это легко получится. Теперь представьте себе материал который в несколько раз тоньше пленки.
Далее . . .

Интересное в технике

iPad 4G. Новый планшетный компьютер от Apple
По последним данным, Apple контролирует 73% рынка персональных компьютеров. Первое устройство серии iPad в свое время и обеспечило такой колоссальный кусок самого перспективного рынка
Далее . . .

Энергетика
Альтернативная энергетика сегодня
После нефтяного кризиса 1973 года, многие страны стали складывать средства в альтернативную энергетику, то есть ту, которая не связана с производством энергии из нефти, газа и угля.
Далее . . .

quick input type=