惠普的科学家们在新一代内存技术——忆阻器的研发上取得了小小的突破,一些人将其视为当今广泛使用的闪存和DRAM技术的潜在替代品。
在一篇将于周一发表在《纳米技术》(Nanotechnology)杂志上的论文中,科学家报告称,他们已经绘制出了忆阻器在电运行过程中所发生的基本化学和结构。
在此之前,尽管工作记忆电阻器是在实验室里制造出来的,但科学家们并不知道这些微小结构内部到底发生了什么。因此,惠普公司的高级研究员Stan Williams说,虽然惠普公司已经有信心将这项技术商业化,但这一发现将大大提高其性能。
他说:“我们本来可以让一些设备运行得相当好,但这提高了我们的信心,应该允许我们对这些设备进行改进,使它们变得更好。”
1971年,加州大学伯克利分校的一位教授首次介绍了忆阻器。在此之前,科学家们只知道三种基本电路元件——电阻器、电容器和电感器。李昂教授认为还有第四个。
几十年后,惠普公司的科学家证明了记忆电阻器的存在,并进一步证明了记忆电阻器可以在两个或两个以上的电阻水平之间来回切换,这使得记忆电阻器可以在数字计算中代表1和0。
科学家们知道开关过程正在发生,但发现很难研究,因为记忆电阻器是如此微小。惠普的最新突破是利用高度聚焦的x射线精确定位一个仅100纳米宽的通道,在那里电阻切换发生。一纳米大约是一厘米的百万分之一。
然后他们绘制出了通道的化学结构,从而更好地了解了忆阻器是如何工作的。该论文由惠普和加州大学圣巴巴拉分校联合发表。
可以用记忆电阻构建的内存类型称为ReRAM,是非易失性的,这意味着设备可以在断电后保留它们的数据。这与DRAM不同,DRAM中存储的数据会在断电时丢失。
Williams估计,惠普的忆阻器技术可能会在2013年年中投入商用,尽管“这不是惠普公司的官方承诺,”他说。
惠普已经在其实验室中制造了能够使存储密度达到每平方厘米12G字节的样品设备,Williams说,这将使用15纳米的生产流程和多层设计,四层存储单元堆叠在一起。
忆阻器的几个内存类型中的一种正在发展为闪存和DRAM的潜在替代品。由于这些芯片的存储单元获得与每一个制造过程一代更小,他们已经达到,使其更难科学家保持挤掉高密度一定的物理极限。
Flash很可能会先达到它的尺度限制,Williams估计它只剩下一到两代处理,或者最多四年。他说,DRAM比Flash还多几代。
但他指出,内存制造商可以将这些处理器的使用时间延长至18个月至两年以上,目前每一代处理器的使用时间通常为18个月至两年。
《纳米技术》那篇论文由于可在此网址周一。