Elektronspin-hukommelse lover det bedste fra harddisken og SDRAM i ét

Hukommelsesteknologien STT-MRAM nærmer sig et niveau, hvor masseproduktion er en realitet. Det kan smelte hukommelsestyperne sammen til ét i næste generation af computere.

I den næste generation af computere giver det ikke mening at skelne mellem arbejdshukommelse og det permanente lager. Nye hukommelsestyper kan nemlig holde på information uden en konstant elektrisk spænding ligesom i en harddisk eller SSD, men med samme læse- og skrivehastigheder som SDRAM.

En af de teknologier, som nu nærmer sig et stadie, hvor masseproduktion er inden for rækkevidde, er STT-MRAM, skriver Nature Nanotechnology.

Det er én af flere teknologier, som udnytter både elektriske og magnetiske felter. STT står for spin-transfer-torque, og teknikken går meget forsimplet ud på at udnytte, at man med en elektrisk strøm, hvor elektronernes spin er polariseret, kan påvirke magnetfeltet i et magnetisk materiale.

Det ændrer igen ved materialets elektriske modstand, og på den måde kan man skrive til en hukommelsescelle ved at sende en polariseret strøm forbi cellen, og læse fra cellen ved at måle på den elektriske modstand. Det kan foregå på hastigheder på under 10 nanosekunder, hvilket er lige så hurtigt som SDRAM, der anvendes til arbejdshukommelse i dag.

Til gengæld bevares den magnetiske information uden en konstant elektrisk spænding, og der er i modsætning til flash-hukommelse, som bruges i SSD'er, ikke noget elektrisk slid på selve hukommelsescellen.

Der er dog stadig udfordringer, som står i vejen for masseproduktion. De STT-MRAM-celler, som kan produceres i dag, kan indtil videre kun tåle en temperatur ved fremstillingen på cirka 300 grader celsius. Men teknologien er afhængig af at kombineres med en konventionel transistor, hvor fremstillingstemperaturen er 400 grader celsius.

Samtidig skal strømstyrken og spændingen sænkes for at undgå nedbrydning af det dielektriske materiale, som er en vigtig komponent. Samtidig skal fremstillingen af de wafere, som hukommelsescellerne og chippene ligger på, forenkles. Med den nuværende teknologi er det kun muligt at fremstille én wafer pr. time. Det skal øges til 20, før massefremstilling er realistisk.

Det er imidlertid ikke så langt væk ifølge de to forskere, Andrew D. Kent fra New York University og Daniel C. Worledge fra IBM T. J. Watson Research Center, i Nature Nanotechnology. Flere firmaer er på vej med forbedrede materialer og udstyr til fremstillingen af STT-MRAM-hukommelse, især i betragtning af, at idéen til denne type hukommelse blot er 20 år gammel, og den første fungerende celle først blev demonstreret i 2005.

Tips og korrekturforslag til denne historie sendes til tip@version2.dk
Kommentarer (3)
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først
Jacob Larsen

Hvad er estimatet for pris/Gbit når der massefremstilles ved et vist volumen? Er det sammenligneligt med HDD, SSD eller DRAM? Det er hovedsagligt det der bestemmer om det også i praksis betyder at det hele smelter sammen.

Simon Rigét

Boot af et OS er lidt som mine bedsteforældres gammele rør-TV der skulle varme op først.
Mon så ikke tiden nærmer sig hvor vi slipper for den overflødeige og tidskrævende proces?
Jeg har håbet på og savnet det længe....
Men det kunne nok være rart med nogle nye read only (uden bruger tilladelse) områder i rammen :o)

Log ind eller Opret konto for at kommentere