2 एनएम मोटी भागों से मिलकर संस्मरण

9-बिट क्रूसिफ़ॉर्म सरणी ठीक काम करती है, लेकिन प्लैटिनम का उपयोग करती है

दो ब्लॉकों को एक दूसरे के ऊपर रखकर, आप उन्हें घुमा सकते हैं ताकि उनके पास नौ चौराहे हों।

चरण परिवर्तन (पीसीएम) के साथ मेमोरी दोनों विकल्पों में से सर्वश्रेष्ठ की पेशकश करने में सक्षम प्रतीत होती है: आधुनिक रैम की गति और हार्ड ड्राइव डेटा का स्थायी भंडारण। यद्यपि इसके कार्यान्वयन के लिए मौजूदा विकल्प बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए बहुत महंगे हैं, शोधकर्ता परीक्षण उपकरण के साथ बहुत दिलचस्प चालें कर रहे हैं। इसके विशिष्ट गुणों ने लोगों को गणना करने और तंत्रिका नेटवर्क को सीधे मेमोरी में प्रशिक्षित करने की अनुमति दी। इसलिए, दक्षता में सुधार करने के तरीकों की खोज कंप्यूटिंग के नए दृष्टिकोण प्रदान कर सकती है।

इस हफ्ते, मैसाचुसेट्स विश्वविद्यालय और ब्रुकहैवेन नेशनल लेबोरेटरी के वैज्ञानिकों के एक सहयोग ने एक पेपर प्रकाशित किया जिसमें एक छोटे सेट के निर्माण का वर्णन किया गया है जो पीसीएम के समान तरीके से काम करता है। इस मेमोरी का आकार केवल 2 नैनोमीटर पार था, और तत्वों के बीच की दूरी केवल 12 एनएम हो सकती है - उन्नत प्रोसेसर प्रौद्योगिकियों से कम। नुकसान? अब तक, टीम एक बार में केवल 9 बिट्स मेमोरी बनाने में सक्षम थी, और प्लैटिनम का उपयोग करना था।

ग्रिल पर

नई योजना का मुख्य तत्व छोटे प्लैटिनम प्लेटें हैं जिनकी मोटाई केवल 2 एनएम है - यानी तत्व के केवल 11 परमाणु। प्लेटिनम एक महंगी धातु है, लेकिन इन प्लेटों में बहुत कम प्रतिरोध है। शोधकर्ताओं द्वारा मापा गया प्लेट प्रतिरोध एक ही मोटाई के कार्बन नैनोट्यूब के प्रतिरोध से लगभग 10,000 गुना कम था। लेखकों का दावा है कि वे 100% दक्षता के साथ सही आकार की प्लेटों का निर्माण करने में सक्षम हैं।

प्लेट जर्मेनियम पर रखी गई है, जो आपको इसे एक ऊर्ध्वाधर सिलिकॉन सतह पर संरेखित करने की अनुमति देता है। फिर तांबे के तारों को इससे जोड़ा जाता है और प्लेट को एल्यूमीनियम ऑक्साइड से लेपित किया जाता है। नतीजतन, प्लेट के किनारे की एक संकीर्ण पट्टी, 2 एनएम चौड़ी, सीधी दिखती है। इलेक्ट्रोड के साथ दूसरी प्लेट को ठीक तरह से रखा गया है, फिर एल्यूमीनियम ऑक्साइड और तीसरी प्लेट को जोड़ा गया है। जब परिणामस्वरूप ब्लॉक के ऊपरी हिस्से को पॉलिश किया जाता है, तो प्लैटिनम की तीन समानांतर रेखाओं से एक सतह प्राप्त की जाती है, जिनमें से प्रत्येक को तांबे के इलेक्ट्रोड के अपने सेट के माध्यम से एक्सेस किया जाता है। हम उन्हें "तार" कहेंगे, लेकिन वास्तव में यह एल्यूमीनियम ऑक्साइड में डूबी एक व्यापक प्लेट का संकीर्ण किनारा है।



कामकाजी यादों के निर्माण के लिए, दो ऐसे ब्लॉकों की व्यवस्था की जाती है ताकि लाइनें एक-दूसरे का सामना करें और नौ चौराहे बिंदुओं के साथ एक जाली का निर्माण करें। ब्लॉक के बीच, शोधकर्ताओं ने टाइटेनियम ऑक्साइड और हेफ़नियम ऑक्साइड के मिश्रण की एक परत को 7 एनएम की मोटाई के साथ रखा।

तांबे के तार आपको एक समय में ब्लॉक में तीन प्लैटिनम तारों में से केवल एक को सक्रिय करने की अनुमति देते हैं। यह निर्भर करता है कि विपरीत इकाई के कौन से तार सक्रिय थे, केवल एक चौराहा सक्रिय है।

स्मृति के लिए धन्यवाद

सामान्य परिस्थितियों में, एक टाइटेनियम / हेफ़नियम ऑक्साइड परत एक इन्सुलेटर के रूप में काम करेगा और तांबे के तारों के चौराहों पर वर्तमान को अवरुद्ध करेगा। लेकिन जब पर्याप्त रूप से मजबूत करंट की आपूर्ति की जाती है, तो प्लैटिनम के दो टुकड़ों को जोड़ते हुए एक टाइटेनियम धागा बनता है। परिणामस्वरूप, उनके बीच एक धारा प्रवाहित होने लगती है; कंडक्टरिंग और इन्सुलेटिंग राज्यों के बीच के अंतर को शून्य और एकता के बीच का अंतर माना जा सकता है। एक कनेक्शन अपने राज्य को बरकरार रखता है, जब तक कि इसके माध्यम से पर्याप्त रूप से मजबूत वर्तमान की आपूर्ति नहीं की जाती है, जो कनेक्शन को तोड़ देगा।

और यह सब काम करता है। एक पिक्सेल के रूप में जाली के प्रत्येक चौराहे के संबंध में, लेखक बिट्स को सेट और रीसेट करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप "नैनो" अक्षरों का एक पैटर्न होता है।

यदि उनके उपकरण के घनत्व को बढ़ाया जा सकता है, तो यह 64-परत प्रक्रिया में उत्पादित तीन आयामी फ्लैश मेमोरी की तरह हो जाएगा। यह 4.5 Tbps प्रति वर्ग इंच [700 Gb / sq] का घनत्व होगा। देखें।]। उसी समय, मेमिस्टर्स को फ्लैश मेमोरी के लिए आवश्यक गहराई की आवश्यकता नहीं होती है।

लेकिन क्या यह वास्तव में नौ बिट्स से परे होगा? कई संभावित समस्याएं तुरंत स्पष्ट होती हैं। उनमें से एक प्लैटिनम का उपयोग है। 11 परमाणुओं की मोटाई वाली प्लेटों में थोड़ा प्लैटिनम होता है, और लेखक कहते हैं कि वे उन्हें 100% की दक्षता के साथ उत्पादन करने में सक्षम हैं, लेकिन यह अभी भी बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए बहुत महंगी सामग्री है। इसलिए, अधिक सामान्य सामग्री की खोज के फायदे जो समान गुणों के साथ संरचनाएं बना सकते हैं।

फिर उत्पादन आता है। प्रसंस्करण अन्य अर्धचालक विनिर्माण के लिए तुलनीय है, लेकिन डिवाइस में एक अतिरिक्त तार जोड़कर प्रत्येक चरण को दोहराया जाना चाहिए। यदि आप इसे ऐसे आकारों में मापते हैं जो उपयोगी मात्राएँ प्राप्त करते हैं, तो यह बहुत समय लेने वाला बन सकता है, और दुर्लभ प्रसंस्करण समस्याएं अधिक गंभीर हो सकती हैं। यदि वे काफी दुर्लभ हैं, तो यह संभव होगा कि दोषपूर्ण तारों का उपयोग न करें और स्मृति की कम मात्रा के साथ डालें। यह रिकॉर्डिंग घनत्व को कम करेगा, लेकिन यह पहले से ही काफी अधिक है।

शायद इस उपकरण की सबसे दिलचस्प विशेषता इसके पैमाने की क्षमता है। हालांकि शोधकर्ताओं ने केवल तीन समानांतर तारों को बनाया, प्रत्येक अतिरिक्त तार काफी क्षमता बढ़ाएगा। चौथा तार 9 बिट्स से 16, और पांचवें से 25 की क्षमता को बढ़ाएगा। और अगर तारों के बीच की दूरी केवल 12 एनएम हो सकती है, तो स्केलिंग से सामग्री की मात्रा और खपत में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं होगी।