15 декабря 2020

Создан "атомристор" - самая маленькая на сегодняшний день ячейка памяти

dailytechinfo.org dailytechinfo.org

Ученые и инженеры из Техасского университета создали то, что можно назвать самым маленьким на сегодняшний день устройством хранения информации. Эта ячейка памяти, размером в один квадратный нанометр и изготовленная из условно двухмерного материала, работает за счет движения отдельных атомов, из-за чего она получила название "атомристор". А в будущем такие ячейки смогут стать основой сверхкомпактных устройств хранения информации, имеющих невероятные показатели информационной плотности.

Созданная наноразмерная ячейка памяти относится к классу электронных приборов, называемыхмемристорами, которые запоминают и хранят информацию в виде их электрического сопротивления. Когда материал мемристора подвергается воздействию напряжения определенной величины, его электрическое сопротивление может измениться в большую или меньшую сторону. Это явление может использоваться для записи информации в устройство, а процедура быстрого измерения сопротивления ячейки может использоваться для чтения записанной в ней информации.

В данном случае изменение сопротивления ячейки обусловлено единичными атомами, которые перемещаются и "выходят" за пределы двухмерного материала, оставляя за собой "отверстия", что влияет на электрическую проводимость. Двухмерным материалом является достаточно известный нашим читателям дисульфид молибдена (молибденит, MoS2), но подобный эффект, по словам ученых, может возникать и в других подобных двухмерных материалах.

Исследователи заявляют, что созданное ими устройство является самой маленькой ячейкой памяти на сегодняшний день, которое размещается на частичке молибденита, размером 1 на 1 нанометр. И если такие ячейки упаковать плотно на одном кристалле чипа памяти, то этот чип будет иметь показатель плотности хранения информации на уровне 25 ТБ на квадратный сантиметр, что приблизительно в 100 раз больше показателя самых наилучших образцов современной флэш-памяти. Более того, для работы "атомристорной" памяти, по сравнению с той же флэш-памятью, будет требоваться гораздо меньшее количество энергии.

И в заключение стоит отметить, что данная технология, когда она будет приведена к уровню возможности ее промышленного производства, сможет стать не только основой для устройств памяти следующих поколений. На базе подобных ячеек можно будет создать мощнейшие нейроморфные процессоры, которые станут основой вычислительных систем, работающих на принципах, схожих с принципами работы головного мозга человека.