通用内存的纳米技术

意志 Soutter

包括的事宜

简介
    当前存储技术
    通用内存
碳 Nanotube RAM (CNT RAM)
相变 RAM (PCRAM)
磁阻的 RAM (MRAM)
Quantum 小点 RAM (QD RAM)
结论
参考

简介

信息被处理,内存对所有计算的设备,两个是关键的数据长期储备的和短期存储器的。

目前,因为内存的每种类型属性是相当受限制的,不同的技术为内存的不同的类型使用。

当前存储技术

SRAM (静态随机存取存储器) 主要用于高性能嵌入计算和在高速缓存为处理器和硬盘驱动器,其高速和低能源冲减是有用的。 它是非常昂贵的,然而,并且有非常低密度与内存比较的其他表单。

微量 (动态随机存储器) 比 SRAM 也是相当快速的和密集和便宜,做出它主存储器银行的当前选择计算机的,穿梭信息在存贮驱动器和这个处理器之间。

使用闪存需要的地方永久性存储器 - 微量要求功率维护 1s 和 0s 的排列在这个筹码,但是一个一刹那驱动器非易变,和,因此无限地存储数据有或没有功率。 它相对地便宜和高密度,但是为 RAM 应用不是足够快速的。 保持的属性在一刹那筹码稳定存储的数据 10 年也意味着要求很多能源给这个筹码写,减速这个进程。 文字数据也损坏这个一刹那筹码,限制其有用的寿命。

图 1. RAM 或者随机存取存储器,进来许多不同的表单。 没有一个固定功率来源,微量,被生动描述,为高性能应用是太慢的,并且不可能存储数据。 用于计算机穿梭数据在硬盘驱动器和处理器高速缓存之间。

 

通用内存

半导体制造商现在竞争导致 “通用内存”技术,结合这些技术中的每一的福利。 主要目标是内存与 SRAM 的存取速度,但是与闪光的不挥发性。 有几名潜在的候选人,下面较详细地测试,可能变得商业上竞争与当前技术在以后五到十年之内。

开发的这些新技术另一个驱动器是跟上穆尔的法律指数级数。 在基于硅的集成电路的功能大小大致对分了每二年从 20 世纪 60 年代,但是对此级数的实际限额在视域内。 测试的许多通用存储技术有在硅 CMOS 电路之外限额将被缩减的这个功能。

碳 Nanotube RAM (CNT RAM)

碳 nanotubes (CNTs) 有巨大潜在作为为存储芯片的基本类型。 他们的小型和唯一幅员允许他们的电子和可以用于快速地设计的机械性能,密集和非易变数据存储设备之间的交往。

许多基于 CNT 的内存设计建议,在导致 nanotubes 的困难进入满足的纯度和质量和与集成与当前半导体制造技术的 nanomaterials,防止了他们的普遍采用。

图 2. 碳 Nanotubes 有可能用于使非常有效率,快速,非volative 存储芯片的唯一电子属性。 然而,有在带来技术的许多挑战销售 - 主要制造在高足够的纯度的 nanotubes。

相变 RAM (PCRAM)

在 2011年, IBM 展示了在相变 RAM (PCRAM) 的突破,在开发中作为一个潜在的通用存储技术有一段时间了。 无疑将有在转换技术的困难对一个大规模制造进程,但是属性是非常有为的。 在 2012年 6月, IBM 宣布与 SK Hynix 的一个协议进一步采取此技术的商品化。

相变内存在有二个可能的阶段的特殊材料基础上 - 水晶和无定形 - 使用短的电子脉冲,并且可以被切换在二个阶段之间。 书写速度大约 100 次快速地是比现在可以得到的闪存,虽然要求额外的运算检查写错误并且为偏差更正。

磁阻的 RAM (MRAM)

磁阻的技术是成熟技术,是在现代高密度硬盘驱动器后。 有适应此技术的一个最近研究驱动器更高的速度,非易变固态存储器。 对此的主要挑战是创建大,高密度一些磁性隧道连接点,用于给存贮层写。 硬盘驱动器包含这些中的一个,而 MRAM 筹码将需要一每位的被存储的信息。

由于它根据著名的技术, MRAM 热烈被打翻作为第一商务普遍性内存的一名候选人。 公司例如三星、东芝、 IBM、日立和 Motorola 全部在 MRAM 的发展介入。

Quantum 小点 RAM (QD RAM)

Quantum 小点 RAM 使用用金属膜,称数量小点,埋置在绝缘材料层和包括的 semiconduictor 材料 3nm 地点。 此结构形成一一些晶体管,更改每个数量小点状态用于使用毫秒激光脉冲,存储数据。

此技术是高度有为的,因为集成现有的制造过程可能达到读/写快速地加速对内存的时期比现有的类型 hundres,并且也是合理容易的,当筹码可能从硅仍然被修建。 将有在称的挑战这个进程,但是不在程度上和一样与实施象碳 nanotubes 的全新的材料。

图 3. Quantum 小点是包含几百个原子的微小的水晶。 在数量小点基础上的内存比现有的技术能达到更高的存贮密度和有巨大地更长的寿命。

结论

对所有的主要挑战这些技术是更可取有他们他们可以价格合理地被制造的阶段,使用最低限度地适应的 exisiting 的设备。 他们必须与在价格、速度和数据密度的闪存也竞争。 在五到十年它可能采取获得这些新技术销售,闪光显著地也提前,因此所有新的替换技术的实际需求非常高。

为更多点击这里在存储技术在 AZoNano

参考

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

Last Update: 23. September 2013 12:30

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