Экстремальные условия требуют разработки экстремального оборудования. Учёные из Пенсильванского университета разработали ферродиодный накопитель данных, способный работать при температуре 600 градусов Цельсия.
Обычные домашние твердотельные накопители позволяют хранить данные при стандартных условиях. Но в экстремальных ситуациях возникают проблемы: при повышении температуры электроны, хранящие данные, становятся нестабильными, что приводит к выходу устройства из строя и потере информации.
Как с этим справиться? Учёные из Пенсильванского университета разработали носитель на основе энергонезависимых сегнетоэлектрических диодов (ферродиодов), обладающих исключительной устойчивостью к высоким температурам.
Читайте: 10 лучших карт памяти – ТОП-рейтинг 2024 года
Память для экстремальных условий
В накопителе данных используется конструкция металл-изолятор-металл, содержащая никелевые и платиновые электроды.
Здесь учёные использовали тонкий слой (45 нм) синтезированного нитрида алюминия-скандия (AlScN). Исследователи объясняют, что этот материал обладает уникальными свойствами.
Благодаря своей способности сохранять заданное электрическое состояние («включено» или «выключено» — единицы и нули цифровых данных) при удалении внешнего электрического поля, при гораздо более высоких температурах и другие желательные свойства.
Здесь важна толщина дополнительного слоя:
«Если он слишком тонкий, повышенная активность может привести к диффузии и деградации материала. Если он слишком толстый, не будет сегнетоэлектрического переключения, которое мы искали, потому что напряжение переключения масштабируется с толщиной, и на практике существует предел. Поэтому моя лаборатория и лаборатория Роя Олссона в течение многих месяцев работали вместе, чтобы найти эту толщину».
- Говорит Дирен Прадхан, научный сотрудник лаборатории, которая разработала новый тип памяти.
Ферродиодную память уже учёные протестировали в экстремальных условиях: оборудование проработало более 60 часов при температуре 600 °С.
Революция в экстремальном оборудовании
Новую память можно использовать в устройствах экстремально высоких температур.
«От глубокого бурения на Земле до освоения космоса наши высокотемпературные устройства памяти могут привести к сложным вычислениям там, где другие электронные устройства и устройства памяти терпят неудачу. Речь не только об улучшении устройств. Речь идёт об открытии новых рубежей в науке и технологиях».
— Сказал Дип Джаривала. из Инженерной школы Пенсильванского университета.
Новая технология может найти и другие применения. Ферродиодная память может помочь улучшить чипы на основе карбида кремния, позволяя интегрировать аппаратное обеспечение обработки и памяти на одном чипе.
Учёный называет это «вычислениями с использованием памяти» — такая технология должна помочь в вычислениях ИИ, обрабатывающих большие объёмы данных в сложных условиях.
Хотите первыми узнавать о Hi-Tech – ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на Telegram
А также читайте самые свежие обзоры на нашем сайте – TehnObzor.RU
