Yleiskäyttöinen muistitekniikka realisoitumassa

Universaali tietokonemuisti - ULTRARAM - on ottanut askeleen lähemmäs kehitystä Lancasterin yliopiston fyysikkojen onnistuneen kokeilun avulla.

Tutkimusta johtava professori Manus Hayne kommentoi: "Nämä uudet tulokset vahvistavat ULTRARAMin hämmästyttävät ominaisuudet, mikä antaa meille mahdollisuuden osoittaa sen potentiaali nopeana ja tehokkaana haihtumattomana muistina, jolla on suuri toiminta-aika."

Tällä hetkellä kahdella päämuistityypillä, dynaamisella RAM-muistilla (DRAM) ja flashilla, on toisiaan täydentävät ominaisuudet ja roolit mutta myös toisiinsa sopimattomat toimintatavat.

Lancasterin tutkijatiimi on ratkaissut universaalimuistinsa paradoksin hyödyntämällä kvanttimekaanista resonanssitunneloinnin vaikutusta.

Samoin kuin flashissa logiikkatila määritetään kelluvaan porttiin varastoituneen elektronien varauksen. Kuitenkin ULTRARAM:ssa elektronit siirretään porttiin ja pois kolmoisesteisen resonanssitunnelirakenteen (TBRT) InAs/AlSb:stä muodostetun heteroyhteyden kautta.

Tämä ratkaisee universaalimuistin paradoksin, koska tunnelirakenne tarjoaa korkean energiaesteen, kun esijännitystä ei ole, mutta sallii resonanssitunneloinnin noin 2,5 voltin ohjelmointi/pyyhintäjännitteillä, joka on noin kymmenen kertaa pienempi kuin flashilla.

Uusimmassa työssään tutkijat ovat integroineet ULTRARAM-rakenteet ensimmäistä kertaa pieniin (4-bittisiin) matriiseihin. Tämä on antanut heille mahdollisuuden kokeellisesti tarkistaa uusi, patenttihakemuksessa oleva muistiarkkitehtuuri, joka muodostaisi perustan tuleville ULTRARAM-muistisiruille.

He ovat myös muokanneet piirisuunnittelua hyödyntääkseen resonoivan tunneloinnin fysiikkaa, mikä on johtanut laitteisiin, jotka ovat 2000 kertaa nopeammat kuin ensimmäiset prototyypit ja joilla on vähintään kymmenen kertaa parempi ohjelmointi/pyyhinnän kestävyys ilman flashilla tekemättä kompromissia datan säilyttämisessä.

ULTRARAM on III-V yhdistepuolijohdemuistikonsepti, joka saavuttaa haihtumattomuuden erittäin pienellä kytkentäenergialla pinta-alayksikköä kohden. Alkuaan kehitysprojektissa tavoitteena olikin kehittää muisti erityisesti itsenäisissä IoT-antureissa sovellettavaksi.

ULTRARAM: Toward the Development of a III-V Semiconductor, Nonvolatile, Random Access Memory

Aiheesta aiemmin:

Yleismuistin virstanpylväs