HP pripravuje nástupcu pamätí flash

Spoločnosť Hewlett-Packard (HP) v súčasnosti vyrába funkčné vzorky nového typu pamätí, ktoré by mohli v budúcnosti nahradiť pamäte flash. Na ich skonštruovanie využíva memristory, elektronické prvky veľké iba niekoľko nanometrov, vyvinuté vo vlastných laboratóriách. Memristory disponujú zaujímavou vlastnosťou, ktorou je možnosť meniť hodnotu ich odporu. Vďaka tomu možno využitím dvoch rôznych úrovní odporu zapisovať do nich hodnoty logických núl a jednotiek. Schopnosť zapamätať si hodnotu odporu aj po odpojení napájania ich predurčuje na konštruovanie nonvolatilných pamätí.

Testovacie vzorky pamäťových čipov vyrába pre HP neuvedená fabrika vyrábajúca polovodiče. Používa sa konvenčná litografická technika a využívané sú klasické 300-milimetrové kremíkové plátky. Výroba sa začína uložením série paralelne prebiehajúcich kovových nanovodičov. Nasleduje ich potiahnutie vrstvou oxidu titaničitého (TiO₂) s hrúbkou niekoľkých nanometrov a proces sa končí uložením druhej vrstvy nanovodičov, usporiadaných kolmo na prvú vrstvu. Všade, kde sa nanovodiče pretínajú, vzniká memristor a každý z nich môže mať veľkosť zhruba 3 nm. Vďaka malým rozmerom a jednoduchému geometrickému usporiadaniu možno vytvárať ich mimoriadne husté polia. Memristory by mali byť schopné ustáť až milión cyklov zápisu/čítania.

HP predpokladá, že vďaka jednoduchej konštrukcii sa bude dať tento typ pamäťových čipov škálovať lepšie a rýchlejšie ako pamäte flash. Memristory sú pritom menšie ako tranzistory používané v pamätiach flash. V roku 2013 by mala byť pomocou nich dosiahnuteľná hustota zápisu dát okolo 20 gigabajtov na štvorcový centimeter, čo by malo byť dvakrát viac, ako by v tom čase mali ponúknuť pamäte flash. Rýchlosť práce memristorových pamätí by v tom čase mala byť v porovnaní s pamäťami flash až 10-násobná.

Memristory sa testujú aj v súvislosti s možnosťou ich využitia pri konštruovaní umelých synapsií neurónových sietí napodobňujúcich fungovanie mozgu a podarilo sa pomocou nich vykonávať aj logické operácie, pričom to, čo sa dá vypočítať pomocou klasických kremíkových obvodov, by malo byť vypočítateľné aj pomocou memristorov. Veľmi dôležitá výhoda je, že ich možno použiť tak na uloženie informácií, ako aj na realizáciu výpočtov, a teda operačné pamäte aj mikroprocesory by sa mohli realizovať na jedinom čipe. To by mohlo ušetriť množstvo energie a zároveň by to pomohlo ďalej zvyšovať výkonnosť počítačov. V súčasnosti väčšinu času a energie pri výpočtoch spotrebuje prenos dát.

HP plánuje prvé komerčné produkty založené na memristoroch do troch rokov.

Zdroj: Technology Review