Intel и Numonyx заявляют о прорыве в создании памяти на базе фазовых переходов

Память, использующая эффект фазовых переходов, по прогнозам учёных, является одной из немногих реальных альтернатив нынешним магнитным накопителям и устройствам хранения данных на базе NAND-памяти. Компания Intel, которая при содействии своего дочернего предприятия Numonyx ведёт разработки в сфере создания памяти с фазовым переходом с первой половины текущего десятилетия, вчера заявила о прорыве в данной сфере. Компании Intel на данный момент принадлежат 45,1% акций Numonyx, остальной пакет делят между собой STMicroelectronics и инвестиционный фонд Francisco Partners.

В рамках совместных исследовательских работ компании Intel и Numonyx смогли разработать способ формирования многослойной памяти на базе фазовых переходов, получив возможность производить вертикально интегрированные ячейки PCM(S). Каждая включает два элемента, находящиеся в параллельных слоях: PCM и переключающий модуль Ovonic Threshold Switch (OTS). В совокупности PCM(S) формируют узловой массив. Возможность накладывать слои PCM(S)-ячеек друг на друга позволяет увеличивать плотность хранения информации, сохраняя характеристики однослойной фазовой памяти.

Ячейки фазовой памяти создаются путем соединения элемента хранения данных и переключающего элемента. Использовать PCM в качестве элемента хранения данных пытались давно, но ранее использовалось сразу несколько типов переключающих элементов, что приводило к ограничениям массивов по размеру и эффективности. Инженеры Intel и Numonyx смогли использовать тонкоплёночный двухтерминальный OTS в качестве переключающего элемента. Он соответствует физическим и электрическим свойствам PCM, открывая возможность масштабирования. Благодаря данному нововведению стало возможным создание многослойной памяти. Исследователи создали образец 64-мегабитной ячейки PCM(S)-памяти с многослойным массивом на одном кристалле.

Intel и Numonyx соединяют ячейки памяти с CMOS-структурами, которые обеспечивают логические функции и преобразование сигналов. Разработчики продемонстрировали, что сброс информации, хранимой в ячейках, выполняется за 9 нс, и сама память не теряет свойств даже после 1 млн. циклов перезаписи. Новая технология позволит создавать высокоскоростные системы хранения данных и память со случайным доступом, которые будут обладать более высокой плотностью хранения данных, меньшим потреблением энергии и миниатюрными размерами. Поскольку технология не предусматривает особых ограничений по количеству слоёв PCM(S), размещаемых на одном кристалле, данный тип памяти отличается хорошим потенциалом увеличения плотности хранения информации. Кроме того, эти разработки могут быть использованы для создания устройств, сочетающих свойства оперативной памяти и носителя данных.