Традиционная память DDR работает в пределах определенного температурного окна - часто около 100 градусов Цельсия или меньше, и выход за пределы этого окна приводит к возможной потере данных и тепловому дросселированию. Исследователи из Мичиганского университета разработали новую архитектуру памяти, которая в буквальном смысле ведет себя противоположно DDR-памяти: ее рабочее окно составляет не менее 500 градусов по Фаренгейту (250 градусов Цельсия) и может работать при температуре более 1100 градусов по Фаренгейту (600 градусов Цельсия).
Эта нестандартная конструкция памяти использует свойства, присущие батареям, для хранения данных при экстремальных температурах. Данные хранятся за счет перемещения отрицательно заряженных атомов кислорода между двумя слоями внутри памяти - полупроводниковым оксидом тантала и металлическим танталом. Атомы кислорода перемещаются между двумя (разными) танталовыми слоями через твердый электролит, который ведет себя как барьер, не позволяя атомам кислорода перескакивать с одного слоя на другой.
Предположительно, атомы кислорода проходят через три платиновых электрода, которые контролируют, когда каждый атом перемещается из одного слоя в другой или наоборот, представляя собой изменение данных. Эти перемещения похожи на работу аккумуляторов: три электрода контролируют, втягиваются ли атомы кислорода в оксид тантала или выталкиваются из него, подобно зарядке или разрядке аккумулятора.
Содержание кислорода в оксиде тантала может выступать в качестве изолятора или проводника, чтобы представить цифровой 0 или 1, позволяя материалу переключаться между двумя различными состояниями напряжения.
Это совершенно иное решение для работы с системной памятью, чем традиционные. Современные решения в области памяти используют преимущества движущихся электронов, которые очень чувствительны к температуре. Стоит повысить температуру слишком сильно, и электроны становятся неуправляемыми из-за ограничений физики, связанных с электрическим током. Напротив, это экзотическое решение памяти от исследователей из Мичиганского университета опирается на атомы кислорода, которые не страдают от тех же температурных ограничений.
Исследователи отмечают, что память на основе атомов кислорода работает при столь высокой минимальной температуре, что для того, чтобы память начала работать, могут потребоваться нагреватели, почти как в двигателях внутреннего сгорания, которые также должны работать в определенных температурных рамках, чтобы обеспечить максимальную мощность. Заявленного максимального температурного окна не существует, но исследователи утверждают, что информация может храниться при температуре выше 1100F более суток.
Исследователи также отмечают, что благодаря своей конструкции данное решение является более энергоэффективным, чем альтернативные варианты памяти, такие как ферроэлектрическая память или наногэпы с поликристаллическими платиновыми электродами.
Оригинал
Уникальность
