Магнитный модуль памяти успешно проверен на прототипе

Магнитный модуль памяти успешно проверен на прототипе

Производители компьютеров, по мере развития отрасли, стабильно наращивали объёмы модулей памяти. Однако полупроводниковые технологии не позволяют сокращать размеры модулей до бесконечности. Поэтому современные проекты трудно охарактеризовать как энергетически эффективные. Традиционные чипы выполнены на транзисторах, используя электрические поля для хранения и считывания информации. И вот, наметился альтернативный подход, где предполагается задействовать магнитные поля для хранения информации. Уже разработан перспективный модуль магнитной оперативной памяти, основанный на магнитоэлектрическом эффекте.

Магнитоэлектрические модули против DRAM

Эффект магнитоэлектрической передачи позволяет управлять магнитными свойствами устройств. Однако системы подобного типа имеют тенденцию требовать объёмных магнитных и электрических полей, а таковые достаточно трудно производить и удерживать.

Решением этой проблемы видится создание нового коммутационного элемента на базе сесквиоксида хрома (Cr2O3). Именно это вещество больше других имеет шансы на использование в новых модулях памяти компьютерной техники.

Оперативная память компьютера фактически состоит из переключающих элементов, крошечных реле, включающих и выключающих, в зависимости от бит информации, сохраняемых в виде единиц и нулей.

Ранее эксперименты показывали, что магнитоэлектрические свойства сесквиоксида хрома способны «переключаться» электрическим полем. Однако перевод из одного состояния в другое требует статически активного магнитного поля.

Учитывая результаты прошлых экспериментов, разработчики создали прототип устройства с магнитным сердечником. Такому модулю не требуется потенциал внешнего магнитного поля.

Конструкция выполнена так, что сесквиоксид хрома окружает магнитный материал. Подобное строение обеспечивает эффективное магнитное поле посредством квантовомеханической связи с магнитными свойствами хрома. Компоненты установлены с учётом блокировки рассеивания магнитных полей и воздействия на соседние элементы.

Элемент для считывания состояния устройства, определяющий единичное или нулевое состояние, размещается наверху. Этот вариант обеспечивает больший объём памяти в меньшем пространстве и удобство интерфейса между хромом и магнитом.

Большая площадь поверхности интерфейса относительно объёма улучшает работу. Это свойство конструкции выделяет её из ряда обычных полупроводников.

Там увеличение площади поверхности при уменьшении размера сопровождается большой утечкой заряда и тепловыми потерями.

Разработчики магнитной памяти стремятся сотрудничать с коллегами, имеющими опыт работы с сесквиоксидом хрома. Совместная деятельность поможет создать и тестировать новинку.

При успешном развитии эксперимента, технология имеет все шансы привести к потенциальной замене динамической оперативной памяти компьютеров.

Обоснование замены DRAM на магнитный вариант

Модули DRAM обеспечивают быструю работу, но проблема работы этих модулей в необходимости значительного заряда. Мощный заряд делает конструкцию энергетически неэффективной.

Кроме того, модули DRAM не отличаются высокой стабильностью. Поэтому информация пропадает, как только отключается источник питания.

Простой пример — компьютерный сбой влечёт за собой потерю несохранённого документа. Магнитная память энергетически независима. И в этом уже явное преимущество.

Внедрение магнитной памяти, скорее всего, займет годы, до полного совершенства. Серьёзным барьером является теплостойкость конструкции.

Компьютерная техника выделяет много тепла. А моделирование магнитной памяти показало снижение функциональности модуля уже при 30ºС.

Однако оптимизировать работу сесквиоксида хрома можно путём легирования другими веществами. Обработка легированием способна улучшить функциональность магнитной памяти и сделать этот вид более подходящим для замены существующих DRAM модулей. Так заявляют разработчики технологии.


На основе материалов: AIP


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *