Forskere fra IBM, Macronix og Qimonda annonserte i dag at de i fellesskap har hatt gjennombrudd i forskningen på en ny minnetype som de mener har potensial til å erstatte flashminne, den typen ikke-flyktige minne som benyttes av blant annet digitale kameraer og bærbare musikkspillere.
Forskerne mener at minnetypen, som kalles faseskift-minne, vil kunne bli langt raskere og kunne skaleres ned til dimensjoner som er mindre enn det som er mulig med flashminne.
Forskerne har nå designet, bygget og demonstrert en prototyp av en minneenhet basert på faseskiftteknologien. Enheten kan skifte tilstand 500 ganger raskere enn flashminne samtidig som den bruker under halvparten så mye energi på å skrive data inn i hver celle. Enhetens tverrsnitt er på 3 ganger 20 nanometer, noe som ifølge IBM tilsvarer målene bransjen har som mål å nå i 2015.
- Disse resultatene demonstrerer på en dramatisk måte at faseskift-minne har en svært lys framtid. Mange forventer at flashminne ganske snart vil støte på betydelig skaleringsbegrensninger, sier Dr. T. C. Chen, visepresident for forskning og teknologi ved IBM Research, i en pressemelding.
- I dag avduker vi et nytt materiale for faseskift-minne hvor selv svært små enheter har høy ytelse. Dette bør til sist bety at faseskift-minne vil bli svært attraktivt i forbindelse med mange bruksområder, sier Chen.
Sentralt i faseskift-minnet er lite bit av en halvledende legering, som raskt kan skifte mellom en ordnet, krystalinsk fase med lav, elektrisk motstand, og en uordnet, amorf fase med langt høyere elektrisk motstand. Det kreves ikke elektrisk strøm for å opprettholde noen av fasene. Dermed er minnet ikke-flyktig.
Diagram av testoppsettet
Materialets fase settes av amplituden og varigheten på elektrisk puls som varmer opp materialet. Når det varmes til en temperatur rett over smeltepunktet, vil legeringens energisert atomet bevege seg omkring og danner tilfeldige strukturer. Når den elektriske pulsen plutselig stoppes, fryser atomene til en tilfeldig, amorf fase. Men hvis pulsen mer gradvis reduseres - over en tid på omtrent 10 nanosekunder, gir det atomene nok tid til å danne den velordnede, krystallinske fasen de foretrekker.
Det nye materialet er en germanium-antimon-legering (GeSb) som er dopet med små mengder av andre elementer for å forbedre egenskapene. De tre selskapene har søkt om patent på komposisjonen av det nye materialet, som er blitt utviklet som følge av simuleringer.
Tverssnitt av testoppsettet
