Кульминацией семилетних исследований IBM стала разработка памяти Racetrack
Корпорация IBM объявила о создании работающего кристалла памяти типа «Racetrack», который в будущем может привести к созданию микросхем с емкостью современных жестких дисков, но надежностью и производительностью флеш-карт памяти.
Этот новый энергонезависимый, твердотельный тип памяти когда-нибудь сможет заменить флеш-память типа NAND, которая на сегодняшний день имеет размер ячейки 20 нм.
В Racetrack памяти используются электрические токи или «спин-поляризованные токи», перемещающие электроны вверх и вниз по подобному ленте нанопрóводу, размеры которого составляют примерно 240 нм в ширину и около 20 нм в толщину. «Спин-поляризованные токи» управляют магнитным состоянием специальных наноразмерных областей, – стенок магнитных доменов, – в пределах магнитного нанопрóвода. Каждый нанопрóвод представляет собой «ячейку», в которой хранятся электроны.
Один кристалл такой памяти содержит 256 Racetrack ячеек.
В лаборатории IBM успешно протестировали возможности записи и чтения. При этом ставилось требование достижения скорости ввода-вывода данных, сравнимой со скоростью современных DRAM.
Почти все электронное оборудование сегодня производится с использованием цифровых схем, изготовленных по КМОП технологии. Именно поэтому IBM считает важным, чтобы ее первая схема Racetrack памяти могла интегрироваться в микросхемы, создаваемые по КМОП технологии на восьмидюймовых пластинах.
Представители компании говорят, что Racetrack намного превосходит по долговечности существующую NAND флеш-память, используемую при создании твердотельных накопителей, а также карт памяти для мобильных телефонов и планшетных ПК. Обычно NAND флеш потребительского класса рассчитаны на 4000 циклов записи-стирания, в то время как флеш-устройства, ориентированные на применение в больших корпоративных центрах данных, выдерживают от 50,000 до 100,000 циклов. IBM утверждает, что память типа Racetrack не имеет ограничений по числу циклов записи, поскольку «она модифицирует магнитный домен», в отличие от NAND-памяти, в которой движущиеся в процессе записи заряды, в конечном счете, приводят к деградации материала.
IBM считает, что ее новая «прорывная» память могла бы привести к появлению нового типа ориентированных на обработку данных вычислений, которые позволяли бы получать доступ к массивам информации менее чем за одну миллиардную секунды.
Разработка альтернативных типов энергонезависимой памяти имеет ключевое значение в связи с тем, что, по мнению некоторых специалистов, возможности дальнейшего развития NAND флеш-памяти ограничены физическими причинами. Перегородки, разделяющие на кристалле информационные биты, становятся все тоньше. При дальнейшем сужении стенок, хранящие информацию электроны будут способны проникать в соседние ячейки, порождая ошибки данных. Это, в свою очередь, приведет к необходимости создания более сложных кодов коррекции ошибок.
