通用內存的納米技術

意志 Soutter

包括的事宜

簡介
    當前存儲技術
    通用內存
碳 Nanotube RAM (CNT RAM)
相變 RAM (PCRAM)
磁阻的 RAM (MRAM)
Quantum 小點 RAM (QD RAM)
結論
參考

簡介

信息被處理,內存對所有計算的設備,兩個是關鍵的數據長期儲備的和短期存儲器的。

目前,因為內存的每種類型屬性是相當受限制的,不同的技術為內存的不同的類型使用。

當前存儲技術

SRAM (靜態隨機存取存儲器) 主要用於高性能嵌入計算和在高速緩存為處理器和硬盤驅動器,其高速和低能源衝減是有用的。 它是非常昂貴的,然而,并且有非常低密度與內存比較的其他表單。

微量 (動態隨機存儲器) 比 SRAM 也是相當快速的和密集和便宜,做出它主存儲器銀行的當前選擇計算機的,穿梭信息在存貯驅動器和這個處理器之間。

使用閃存需要的地方永久性存儲器 - 微量要求功率維護 1s 和 0s 的排列在這個籌碼,但是一個一刹那驅動器非易變,和,因此無限地存儲數據有或沒有功率。 它相對地便宜和高密度,但是為 RAM 應用不是足够快速的。 保持的屬性在一刹那籌碼穩定存儲的數據 10 年也意味著要求很多能源給這個籌碼寫,減速這個進程。 文字數據也損壞這個一刹那籌碼,限制其有用的壽命。

圖 1. RAM 或者隨機存取存儲器,進來許多不同的表單。 沒有一個固定功率來源,微量,被生動描述,為高性能應用是太慢的,并且不可能存儲數據。 用於計算機穿梭數據在硬盤驅動器和處理器高速緩存之間。

 

通用內存

半導體製造商現在競爭導致 「通用內存」技術,結合這些技術中的每一的福利。 主要目標是內存與 SRAM 的存取速度,但是與閃光的不揮發性。 有幾名潛在的候選人,下面較詳細地測試,可能變得商業上競爭與當前技術在以後五到十年之內。

開發的這些新技術另一個驅動器是跟上穆爾的法律指數級數。 在基於硅的集成電路的功能大小大致對分了每二年從 20 世紀 60 年代,但是對此級數的實際限額在視域內。 測試的許多通用存儲技術有在硅 CMOS 電路之外限額將被縮減的這個功能。

碳 Nanotube RAM (CNT RAM)

碳 nanotubes (CNTs) 有巨大潛在作為為存儲芯片的基本類型。 他們的小型和唯一幅員允許他們的電子和可以用於快速地設計的機械性能,密集和非易變數據存儲設備之間的交往。

許多基於 CNT 的內存設計建議,在導致 nanotubes 的困難進入滿足的純度和質量和與集成與當前半導體製造技術的 nanomaterials,防止了他們的普遍採用。

圖 2. 碳 Nanotubes 有可能用於使非常有效率,快速,非volative 存儲芯片的唯一電子屬性。 然而,有在帶來技術的許多挑戰銷售 - 主要製造在高足够的純度的 nanotubes。

相變 RAM (PCRAM)

在 2011年, IBM 展示了在相變 RAM (PCRAM) 的突破,在開發中作為一個潛在的通用存儲技術有一段時間了。 無疑將有在轉換技術的困難對一個大規模製造進程,但是屬性是非常有為的。 在 2012年 6月, IBM 宣佈與 SK Hynix 的一個協議進一步採取此技術的商品化。

相變內存在有二個可能的階段的特殊材料基礎上 - 水晶和無定形 - 使用短的電子脈衝,并且可以被切換在二個階段之間。 書寫速度大約 100 次快速地是比現在可以得到的閃存,雖然要求額外的運算檢查寫錯誤并且為偏差更正。

磁阻的 RAM (MRAM)

磁阻的技術是成熟技術,是在現代高密度硬盤驅動器後。 有適應此技術的一個最近研究驅動器更高的速度,非易變固態存儲器。 對此的主要挑戰是創建大,高密度一些磁性隧道連接點,用於給存貯層寫。 硬盤驅動器包含這些中的一個,而 MRAM 籌碼將需要一每位的被存儲的信息。

由於它根據著名的技術, MRAM 熱烈被打翻作為第一商務普遍性內存的一名候選人。 公司例如三星、東芝、 IBM、日立和 Motorola 全部在 MRAM 的發展介入。

Quantum 小點 RAM (QD RAM)

Quantum 小點 RAM 使用用金屬膜,稱數量小點,埋置在绝緣材料層和包括的 semiconduictor 材料 3nm 地點。 此結構形成一一些晶體管,更改每個數量小點狀態用於使用毫秒激光脈衝,存儲數據。

此技術是高度有為的,因為集成現有的製造過程可能達到讀/寫快速地加速對內存的時期比現有的類型 hundres,并且也是合理容易的,當籌碼可能從硅仍然被修建。 將有在稱的挑戰這個進程,但是不在程度上和一樣與實施像碳 nanotubes 的全新的材料。

圖 3. Quantum 小點是包含幾百個原子的微小的水晶。 在數量小點基礎上的內存比現有的技術能達到更高的存貯密度和有巨大地更長的壽命。

結論

對所有的主要挑戰這些技術是更可取有他們他們可以價格合理地被製造的階段,使用最低限度地適應的 exisiting 的設備。 他們必須與在價格、速度和數據密度的閃存也競爭。 在五到十年它可能採取獲得這些新技術銷售,閃光顯著地也提前,因此所有新的替換技術的實際需求非常高。

為更多點擊這裡在存儲技術在 AZoNano

參考

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

Last Update: 23. September 2013 12:30

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