77707

Трёхмерная графитовая память

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

На сделанных сканирующим электронным микроскопом снимках видны графитовая полоска неизменённой ячейки памяти вверху и содержащей бит данных Выход нашли исследователи из Университета Райса Rice University в Хьюстоне которые показали что родственник графена графит может быть адаптирован для создания быстрых высокоёмких устройств хранения обладающих преимуществами по сравнению с флэшпамятью которой комплектуется сегодня множество мобильных устройств. Ячейки памяти могут быть расположены в виде вертикальных массивов что в...

Русский

2015-02-05

35.5 KB

0 чел.

трёхмерная графитовая память

18.09.2009 

В течение десятилетий инженеры совершенствовали архитектуру микросхем, наделяя их способностью хранить как можно больше данных в как можно меньшем пространстве. Но вместе с увеличением компактности электронных компонентов внимание учёных всё чаще привлекают альтернативы кремнию, обладающие лучшими характеристиками. Среди них - углерод в форме нанотрубок или графена – двухмерного слоя атомов. Тем не менее, ни одна из этих структур на данный момент не может стать объектом массового производства и быть интегрирована в чипы с использованием существующих технологических процессов.

На сделанных сканирующим электронным микроскопом снимках видны графитовая полоска неизменённой ячейки памяти (вверху) и содержащей бит данных

Выход нашли исследователи из Университета Райса (Rice University) в Хьюстоне, которые показали, что "родственник" графена – графит – может быть адаптирован для создания быстрых, высокоёмких устройств хранения, обладающих преимуществами по сравнению с флэш-памятью, которой комплектуется сегодня множество мобильных устройств. Этот минерал со слоистой структурой, хорошо известный по простым карандашам, возможно разместить на кремнии стандартными технологическими процессами в отличие от нанотрубок и графена. Созданный профессором химии Джеймсом Туром (James Tour) и научным сотрудником Александром Синицким (Alexander Sinitskii) запоминающий элемент из графита схож с флэш-устройствами в части отсутствия движущихся деталей, то есть он также намного надёжнее накопителей на жёстких магнитных дисках. Однако есть и отличия: новая разработка не хранит биты данных в виде электрических зарядов и имеет больший эксплуатационный ресурс. Ячейки памяти могут быть расположены в виде вертикальных массивов, что в практическом плане означает потенциальную возможность хранения в 10 раз большего количества информации в том же объёме.

Инновационная ячейка состоит из слоёв графита, помещённых между двумя электродами. Такая конструкция отличается от элементов флэш-памяти – транзисторов с истоком, стоком и затвором. На последнем и хранится заряд, а в силу принципа его образования ячейка со временем изнашивается. Суть функционирования графитовой памяти несколько отличается. Когда к ячейке приложено определённое напряжение, целостность графитовой полоски нарушается (образуется "трещина"), объясняет Тур. Присутствие или отсутствие целостности воспринимается как 0 или 1 и может быть считано приложением слабого напряжения через электроды. Высокое значение потенциала восстанавливает полоску, стирая бит информации. Учёный отмечает, что не уверен насчёт точного механизма записи, но предполагает формирование под воздействием тока волокнистой структуры в углероде, взаимодействующем с окружающим его кремнием, с характерной электрической "подписью". Двухэлектродная модель графитовой памяти – это именно то свойство, которое позволяет построить трёхмерную ячейку.

Группа исследователей Тура не одинока в желании создать трёхмерную память. Стюарт Паркин (Stuart Parkin) из IBM трудится над так называемой "трековой" памятью (racetrack memory), в которой данные хранятся путём изменения магнитных свойств нанопроводников на кремнии. А SanDisk применяет вертикально ориентированные массивы диодов. В последующие годы будет чрезвычайно важно разработать новый вид запоминающих элементов, считает Тур: "Если не придти в бизнес 3-D памяти в течение пяти лет, можно не рассчитывать попасть на рынок памяти вообще". Работа исследователей Университета Райса привлекла внимание аналитиков. "Концепция интересная и потенциально многообещающая", - говорит Виктор Жирнов (Victor Zhirnov) из Semiconductor Research Corporation. Однако он отмечает, что ещё рано гарантировать будущее технологии ввиду не до конца раскрытого механизма действия. Несмотря на это, производительность ранних прототипов вселяет оптимизм. Скорости записи и чтения сравнимы с сегодняшним поколением флэш-памяти, а рабочие напряжения – ниже. В добавок, технология простирается дальше запоминающих устройств в сектор электронной индустрии, занимающийся программируемыми вентильными матрицами (field-programmable gate arrays, FPGAs). Эти микросхемы адаптируемы для различных задач, но сегодняшние элементы ограничены в количестве реконфигураций. Если бы компоненты между слоями в FPGA соединялись графитовыми линиями, чипы можно было бы перезаписывать практически безграничное количество раз.

Учёные из Университета Райса сотрудничают с начинающей компанией NuPGA, которая собирается использовать графитовую технологию для производства программируемых микросхем. Однако скорых рыночных перспектив ожидать не стоит: как считает Тур, пройдёт по меньшей мере восемь лет до превращения прототипа в готовый продукт.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

45677. Рекламный текст как коммуникативная единица. Специфика рекламной коммуникации. Методика анализа рекламного текста 41.5 KB
  Рекламный текст как коммуникативная единица. Методика анализа рекламного текста. Сегодня не существует единства понимания что есть рекламный текст. Под рекламным текстом чаще подразумевают только его вербальный компонент.
45678. Разработка концепции и идеи рекламной кампании. Оценка эффективности рекламной кампании 40.5 KB
  Информативная реклама: преобладает на основном этапе выведения товара на рынок когда стоит задача создания первичного спроса. Увещевательная реклама: приобретает особую значимость на этапе роста когда перед фирмой встает задача формирования избирательного спроса. Напоминающая реклама: чрезвычайно важна на этапе зрелости чтобы заставить потребителей вспомнить о товаре. импульсивная подача СМИ используются периодически через равные интервалы независимо от времени года; неравномерные импульсы реклама размещается через неравные интервалы...
45679. Рекламная кампания 61 KB
  Итак рекламную кампанию следует планировать в следующей последовательности: Анализ маркетинговой ситуации; Определение целей рекламы; Определение целевой аудитории; Составление сметы расходов на рекламу и контроль за ее выполнением; Выбор средств распространения рекламы; Составление рекламного сообщения или текста. Цель рекламы как правило сводится к тому чтобы убедить потенциальных покупателей в полезности товара и привести к мысли о необходимости купить его. Таким образом исследования играют роль основного рабочего...
45680. Расчет технологической карты на монтаж внутриквартального теплопровода из предварительно изолированных пенополиуретаном труб по грунту 2.88 MB
  Монтаж – это комплексный процесс механизированной сборки сооружений из готовых элементов заводского изготовления, а выполняемые при этом работы – монтажные. Широкое применение сборных конструкций ставит задачу предусмотреть при их проектировании возможность изготовления, транспортирования и монтажа наиболее просто с наименьшими затратами труда и материальных средств.
45681. Понятие коммуникации 31.5 KB
  Понятие коммуникации Коммуникация: Коммуникация взаимодействие между людьми посредством знаков размещённых в презентационных репрезантационных технических средствах распространяемых по определённым каналам в соответствии с выбранным кодом. Коммуникация для нас взаимодейсвие субъектсубъектного типа. Коммуникация будет таковой при условии что информации имеет смысл для обоих субъектов=субстанция информационной природы.
45682. Типология социальной коммуникации 40 KB
  Типология социальной коммуникации Социальная коммуникация это процесс в котором участвуют как минимум 2 социальных субъекта причём наличествует как факт передачи так и факт приёма информации причём со стороны источника передача осуществляется интенционно намеренно вербально невербально а со стороны получателя происходит приём этой информации как в осозновании так и вне осозновании.Неполноценная вырожденная ком.Мин колво участников 2 полноценная социальная комм.Природа участников комм.
45684. Понятие и основные хар-ки МК 62.5 KB
  В понимании МК наблюдается тенденция сведения её к СМИ или СМК это обусловлено законом РФ О СМИ. В законе эти средства названы СМИ на практике чаще используется термин СМК. Под этот тип подпадают все СМК работающие без обратной связи с аудиторией. При линейной коммуникации активность участников различна: коммуникатор проявляет свою активность через СМК а реципиент пассивно воспринимает информацию.
45685. Аудитории коммуникации: история, типология, основные подходы 40.5 KB
  А. современного медиа-рынка – совокупность корыстно действ.потребителей, которые платят своим селективным вниманием за тот/иной инф.продукт. Массовая аудитория (с возник. TV, PR). Характеризуется Блумер: рассредоточенность; члены не обязаны знать др.друга; строение меняется всё t; члены лишены чувства общей идентичности; из-за своих размеров и разнородностей не м.дествовать сама...