مجموعة صليبية 9 بت تعمل بشكل جيد ، ولكنها تستخدم البلاتين
عن طريق وضع كتلتين واحدة فوق الأخرى ، يمكنك تدويرها بحيث تحتوي على تسع نقاط تقاطع.يبدو أن
الذاكرة مع تغيير الطور (PCM) قادرة على تقديم أفضل خيارين: سرعة ذاكرة الوصول العشوائي الحديثة والتخزين الدائم لبيانات القرص الصلب. على الرغم من أن الخيارات الحالية لتنفيذه مكلفة للغاية للاستخدام على نطاق واسع ، إلا أن الباحثين يقومون بحيل مثيرة للاهتمام للغاية باستخدام معدات الاختبار. سمحت خصائصه المميزة للناس بإجراء العمليات الحسابية وتدريب الشبكات العصبية مباشرة في الذاكرة. لذلك ، يمكن أن يوفر البحث عن طرق لتحسين الكفاءة طرقًا جديدة للحوسبة.
هذا الأسبوع ، نشر تعاون من علماء من جامعة ماساتشوستس ومختبر بروكهافن الوطني
ورقة تصف تصنيع مجموعة صغيرة من
الميموريات التي تعمل بطريقة مماثلة ل PCM. كان حجم هذه الذاكرة 2 نانومتر فقط عبر ، والمسافة بين العناصر يمكن أن يكون فقط 12 نانومتر - أقل من تقنيات المعالج المتقدمة. عيوب؟ حتى الآن ، تمكن الفريق من صنع 9 أجزاء فقط من الذاكرة في وقت واحد ، وكان يتعين استخدام البلاتين.
على الشواية
العنصر الرئيسي للمخطط الجديد هو لوحات بلاتينية صغيرة بسمك 2 نانومتر فقط - أي 11 ذرة فقط للعنصر. يعد البلاتين معدنًا مكلفًا إلى حد ما ، لكن هذه الألواح لها مقاومة منخفضة للغاية. كانت مقاومة الصفيحة التي قاسها الباحثون أقل بنحو 10،000 مرة من مقاومة الأنابيب النانوية الكربونية بنفس السماكة. يدعي المؤلفون أنهم قادرون على إنتاج لوحات بالحجم الصحيح بكفاءة 100 ٪.
يتم وضع اللوحة على الجرمانيوم ، مما يتيح لك محاذاتها على سطح سيليكون عمودي. ثم يتم توصيل الأسلاك النحاسية بها ويتم طلاء اللوحة بأكسيد الألومنيوم. نتيجة لذلك ، يبدو الشريط الضيق لحافة اللوحة ، بعرض 2 نانومتر ، في وضع مستقيم. يتم وضع اللوحة الثانية مع الأقطاب الكهربائية في المكان المناسب ، ثم يتم إضافة أكسيد الألومنيوم واللوحة الثالثة. عندما يتم تلميع الجزء العلوي من الكتلة الناتجة ، يتم الحصول على سطح من ثلاثة خطوط متوازية من البلاتين ، يتم الوصول إلى كل منها من خلال مجموعة من أقطاب النحاس الخاصة بها. سوف نسميها "الأسلاك" ، ولكن في الواقع هذه ليست سوى الحافة الضيقة للوحة أوسع مغمورة بأكسيد الألومنيوم.
لتصنيع memristors العمل ، يتم ترتيب اثنين من هذه الكتل بحيث خطوط تواجه بعضها البعض وتشكل شعرية مع تسع نقاط التقاطع. بين الكتل ، وضع الباحثون طبقة من خليط من أكسيد التيتانيوم وأكسيد الهافنيوم بسماكة 7 نانومتر.
تتيح لك الأسلاك النحاسية تنشيط واحد فقط من الأسلاك الثلاثة البلاتينية في الكتلة في وقت واحد. اعتمادًا على أي من الأسلاك في الوحدة المقابلة كانت نشطة ، يتم تنشيط تقاطع واحد فقط.
شكرا على الذاكرة
في ظل الظروف العادية ، تعمل طبقة أكسيد التيتانيوم / الهافنيوم كعازل وكتل حالي عند تقاطعات الأسلاك النحاسية. ولكن عندما يتم توفير تيار قوي بما فيه الكفاية ، يتم تشكيل خيط التيتانيوم الذي يربط بين قطعتين من البلاتين. نتيجة لذلك ، يبدأ التيار بالتدفق بينهما ؛ يمكن اعتبار الفرق بين الدول الموصلة والعازلة الفرق بين الصفر والوحدة. يحتفظ الاتصال بحالته ، ما لم يتم توفير تيار قوي بدرجة كافية من خلاله ، مما يؤدي إلى قطع الاتصال.
وهذا كله يعمل. فيما يتعلق بكل تقاطع شعرية كبكسل ، قام المؤلفون بتعيين البتات وإعادة تعيينها ، مما أدى إلى نمط من الأحرف "NANO".
إذا كان يمكن زيادة كثافة أجهزتهم ، فستصبح مثل ذاكرة فلاش ثلاثية الأبعاد يتم إنتاجها في عملية 64 طبقة. وستكون هذه الكثافة 4.5 تيرابايت في الثانية لكل بوصة مربعة [700 جيجا بايت / متر مربع. انظر]. في الوقت نفسه ، لا يحتاج memristors إلى العمق المطلوب لذاكرة فلاش.
ولكن هل سيتجاوز الحجم حقًا تسع بتات؟ العديد من المشاكل المحتملة واضحة على الفور. واحد منهم هو استخدام البلاتين. هناك عدد قليل من البلاتين في الصفائح بسمك 11 ذرة ، ويقول المؤلفون إنهم قادرون على إنتاجها بكفاءة 100 ٪ ، ولكن هذا لا يزال مادة باهظة الثمن للإنتاج على نطاق واسع. لذلك ، فإن مزايا البحث عن المواد الأكثر شيوعًا التي يمكن أن تشكل بنى ذات خصائص مماثلة واضحة.
ثم يأتي الإنتاج. تشبه المعالجة تصنيع أشباه الموصلات الأخرى ، ولكن يجب تكرار كل خطوة ، مع إضافة سلك إضافي إلى الجهاز. إذا قمت بقياسه إلى أحجام تعطي أحجامًا مفيدة ، فقد تصبح مضيعة للوقت للغاية ، وقد تصبح مشكلات المعالجة النادرة أكثر خطورة. إذا كانت نادرة بدرجة كافية ، فسيكون من الممكن فقط عدم استخدام الأسلاك التالفة والوقوع في ذاكرة مخفضة. سيؤدي ذلك إلى تقليل كثافة التسجيل ، ولكنه مرتفع بالفعل.
ولعل الميزة الأكثر إثارة للاهتمام في هذا الجهاز هي قدرته على التوسع. على الرغم من أن الباحثين صنعوا ثلاثة أسلاك متوازية فقط ، إلا أن كل سلك إضافي سيزيد من السعة بشكل كبير. سيزيد السلك الرابع من 9 بتات إلى 16 ، والخامس إلى 25 ، وإذا كانت المسافة بين الأسلاك يمكن أن تكون 12 نانومتر فقط ، فلن يؤدي القياس إلى زيادة كبيرة في حجم المادة واستهلاكها.