Ученые из IBM еще на один шаг приблизились к запуску перспективной фазовой памяти на рынок — на этот раз им удалось увеличить плотность записи информации (2 бита на ячейку) с сохранением высокого уровня надежности. Ученые из исследовательских центров IBM в США и Швейцарии впервые в лабораторных условиях смогли создать фазовую память с многоуровневыми ячейками, способную хранить информацию длительное время. Об этом сообщается в материалах компании. Фазовая память или память с изменением фазового состояния (Phase Change Memory, PCM) основана на изменении структуры вещества при изменении температуры. В фазовой памяти используется халькогенид, вещество, которое при нагреве (при приложении напряжения) меняет свою структуру с кристаллической (с маленьким электрическим сопротивлением) на аморфную (с большим сопротивлением) и обратно. В современной флэш-памяти данные хранятся в ячейках в виде электрического заряда. Первоначально ученые создали память, способную хранить по одному биту данных в ячейке — 00 и 01. Впоследствии они выяснили, что в зависимости от величины приложенного напряжения количество молекул, перешедших из одного состояния в другое, различно. Эту особенность исследователи использовали для того, чтобы записать в ячейку несколько битов данных. Определив четыре состояния, они смогли записать значения 00, 01, 10 и 11, то есть два бита. Проблема заключалась в том, что из-за «релаксации» атомов в аморфном состоянии со временем сопротивление вещества повышалось. Это приводило к возникновению ошибок, например, 01 мог «смениться» на 10, а 10 — на 11. Для решения этой проблемы в IBM разработали специальную технику кодирования информации, в основу которой лег принцип того, что относительный порядок запрограммированных ячеек с различными уровнями сопротивления со временем остается неизменным. Новая техника кодирования была опробована на экспериментальном чипе с 200 тыс. фазовыми ячейками, произведенном на базе 90-нм техпроцесса. Протестировав этот модуль в течение 5 месяцев, ученые пришли к выводу, что по своей надежности он вполне пригоден для коммерческого применения. Использование многоуровневых ячеек крайне важно с экономической точки зрения — пока фазовая память стоит дорого и вряд ли существенно подешевеет в течение ближайших лет. Повышение плотности записи помогает сократить производственные расходы и снизить стоимость. Кроме того, ученые подтвердили одно из основных преимуществ фазовой памяти. Время ожидания при записи данных составило 10 мкс, что в 100 раз меньше по сравнению с самой современной флэш-памятью. Чтение информации происходит во сколько же раз быстрее, добавили в компании.
IBM совершила прорыв в компьютерной памяти
