Nanotecnología para la Memoria Universal

Por la Voluntad Soutter

Temas Revestidos

Introducción
    Tecnologías de Memoria Actuales
    Memoria Universal
RAM de Nanotube del Carbón (RAM de CNT)
RAM del Cambio de Fase (PCRAM)
RAM Magnetoresistente (MRAM)
RAM del Punto de Quantum (RAM del QD)
Conclusiones
Referencias

Introducción

La Memoria es crucial a todos los dispositivos que calculan, ambos para el almacenamiento de larga duración de datos, y para el almacenamiento a corto plazo mientras que se está tramitando la información.

Actualmente, diversas tecnologías se utilizan para diversos tipos de memoria, pues las propiedades de cada tipo de memoria son muy restrictivas.

Tecnologías de Memoria Actuales

SRAM (Memoria De acceso aleatorio Estática) se utiliza principal en calcular embutido del alto rendimiento, y en el memoria ocult0 para los procesadores y los mecanismos impulsores duros, donde está útil su consumo de energía de alta velocidad e inferior. Es muy costoso, sin embargo, y tiene una densidad muy baja comparada a otros formularios de la memoria.

La COPITA (Memoria De acceso aleatorio Dinámica) es también muy rápida, y mucho más denso y más barato que SRAM, tomándole la decisión actual para las baterías de memoria principal en ordenadores, yendo y la información entre las unidades de almacenamiento y el procesador.

Se utiliza Memoria Flash donde se requiere el almacenamiento permanente - la COPITA requiere potencia de mantener la ordenación de 1s y de 0s en la viruta, pero Memoria USB es no volátil, y así que salvará datos indefinidamente con o sin potencia. Es relativamente barata y de alta densidad, pero no es bastante rápida para las aplicaciones del RAM. Las propiedades que guardan los datos salvados en un establo de destello de la viruta por hasta 10 años también significan que una gran cantidad de energía está requerida escribir a la viruta, retrasando el proceso. Los datos de la Escritura también dañan la viruta de destello, limitando su curso de la vida útil.

El Cuadro 1. RAM, o la Memoria De acceso aleatorio, viene en los lotes de diversos formularios. La COPITA, representada, es demasiado lenta para las aplicaciones del alto rendimiento, y no puede salvar datos sin una fuente de la potencia constante. Se utiliza en ordenadores para ir y datos entre el mecanismo impulsor duro y la memoria inmediata del procesador.

 

Memoria Universal

Los fabricantes del Semiconductor ahora están compitiendo para producir las tecnologías de la “memoria universal”, que combinan las ventajas de cada uno de estas tecnologías. El objetivo principal es memoria con la velocidad de acceso de SRAM, pero con la falta de volatilidad del Destello. Hay varios candidatos potenciales, explorados más detalladamente abajo, que son probables hacer comercialmente competitivos con tecnologías actuales en el plazo de los cinco a diez años próximos.

Otro programa piloto para desarrollar estas nuevas tecnologías es continuar con la progresión exponencial de la Ley de Moore. La talla de característica en circuitos integrados silicio-basados ha partido en dos áspero cada dos años desde los años 60, pero los límites físicos a esta progresión están dentro de mira. Muchas de las tecnologías de memoria universales se están explorando que tienen la capacidad que se reducirá proporcionalmente más allá de los límites de circuitos del silicio CMOS.

RAM de Nanotube del Carbón (RAM de CNT)

Los nanotubes del Carbón (CNTs) tienen gran potencial como la base para los chips de memoria. su dimensionalidad tamaño pequeño y única permite acciones recíprocas entre sus dispositivos de almacenamiento eléctricos y mecánicos de las propiedades que se pueden utilizar para diseñar rápidamente, densos, y no volátiles de los datos.

Mientras Que se han propuesto muchos los diseños CNT-basados de la memoria, la dificultad en producir los nanotubes en suficientes pureza y calidad, y con la integración de los nanomaterials con técnicas actuales de la fabricación del semiconductor, ha prevenido su adopción dispersa.

El Cuadro 2. Carbón Nanotubes tiene propiedades electrónicas únicas que se podrían utilizar para hacer los chips de memoria muy eficientes, rápidos, non-volative. Sin Embargo, hay muchos retos en traer la tecnología para comercializar - principal la fabricación de los nanotubes en arriba suficiente purezas.

RAM del Cambio de Fase (PCRAM)

En 2011, IBM demostró un descubrimiento en el RAM del Cambio de Fase (PCRAM), que ha estado en el revelado como tecnología de memoria universal potencial por algún tiempo. Allí no hay duda todavía dificultades en traducir la tecnología a un proceso en grande de la fabricación, pero las propiedades son muy prometedoras. en Junio de 2012, IBM anunció un trato con SK Hynix para tomar la comercialización de esta tecnología más lejos.

La memoria del Cambio de Fase se basa en un material especial que tenga dos fases posibles - cristalinas y amorfas - y se pueda cambiar entre las dos fases usando un pulso eléctrico corto. La velocidad de la escritura es alrededor 100 veces más rápidamente memoria Flash que actualmente disponible, aunque las operaciones extras se requieran controlar para escribe desvíos y los corrige para la desviación.

RAM Magnetoresistente (MRAM)

La tecnología Magnetoresistente es una tecnología madura, que está detrás de mecanismos impulsores duros de alta densidad modernos. Ha habido un mecanismo impulsor reciente de la investigación para adaptar esta tecnología a una velocidad más alta, memoria de estado sólido no volátil. El reto principal a esto es crear un arsenal grande, de alta densidad de las uniones magnéticas del túnel, que se utilizan para escribir a la capa del almacenamiento. Los mecanismos impulsores Duros contienen apenas uno de éstos, mientras que una viruta de MRAM necesitaría uno para cada dígito binario de la información salvada.

Porque basó en una tecnología bien conocida, MRAM se inclina caliente como candidato a la primera memoria del universal del anuncio publicitario. Las Compañías tales como Samsung, Toshiba, IBM, Hitachi y Motorola todo están implicados en el revelado de MRAM.

RAM del Punto de Quantum (RAM del QD)

El RAM del Punto de Quantum utiliza las manchas 3nm-wide del material del semiconduictor, llamadas los puntos del quantum, embutidas en una capa de material que aísla y revestidas con un de película metálica. Esta estructura forma un arsenal de los transistores, que son utilizados para salvar datos cambiando el estado de cada punto del quantum usando un pulso del laser del milisegundo.

Esta tecnología es altamente prometedora, pues puede lograr read/write acelera a los hundres de los tipos que existentes de las épocas más rápidamente de memoria, y es también razonablemente fácil integrar en procesos de fabricación existentes, mientras que las virutas se pueden todavía construir del silicio. Habrá retos en el escalamiento encima del proceso, pero no al mismo fragmento que con la ejecución totalmente de un nuevo material como nanotubes del carbón.

El Cuadro 3. puntos de Quantum es cristales minúsculos que contienen apenas unas centenas átomos. La Memoria basada en puntos del quantum podía lograr densidades mucho más altas del almacenamiento que tecnologías existentes, y tendría un curso de la vida sumamente más largo.

Conclusiones

Los retos principales a todas estas tecnologías son conseguirlas a un escenario donde pueden ser fabricados asequible, preferiblemente usando el equipo exisiting como mínimo adaptado. Deben también competir con memoria Flash en densidad del precio, de la velocidad y de datos. En los cinco a diez años podría tomar para conseguir estas nuevas tecnologías para comercializar, el destello también habrá avance considerablemente, así que los requisitos reales para cualquier nueva tecnología del repuesto son muy altos.

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Referencias

Date Added: Jul 30, 2012 | Updated: Sep 23, 2013

Last Update: 23. September 2013 12:33

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