Представлена гибкая «флеш»-память со сниженным в 100 раз потреблением

Носимая электроника пробивает себе путь в массы, пока ещё в виде браслетов и брелоков, но уже с прицелом на встраиваемые варианты. Чтобы упрятать электронику в ткань одежды или в виде пластыря налепить на кожу, необходимы чрезвычайно гибкие подложки и соответствующие технологии производства схем. Гибкие процессоры уже выпускают. Дошёл черёд до гибкой памяти. И какой!

Группа учёных из Стэнфордского университета представила технологию изготовления памяти на гибкой полимерной основе на принципе обратимого изменения фазового состояния вещества (PRAM, Phase-change Random Access Memory). Можно сказать, что с памятью PRAM сталкивалось огромное множество живущих сейчас людей. На этом эффекте работают перезаписываемые оптические диски CD, DVD и Blu-ray. Под нагревом лазера записываемый слой дисков переходит из кристаллического состояния в аморфное и наоборот, отражая считывающий лазер в каждом случае по-разному.

В микросхемах памяти PRAM работает такая же схема — пропуская через ячейку сильный ток, мы плавим структуру, а затем, регулируя время остывания, получаем либо кристаллическое состояние, либо аморфное (и даже несколько промежуточных, что даёт возможность записать в каждую ячейку больше одного бита данных). Считывание данных происходит малыми токами — упорядоченный кристалл покажет низкое сопротивление, а хаотическое аморфное — высокое.

В том или ином виде память PRAM уже выпускается. Наибольшего размаха достигло производство PRAM силами компании Intel. Её память 3D XPoint — это не что иное, как массивы ячеек PRAM. Учёные из Стенфорда смогли не только сделать такую память гибкой, но также обнаружили возможность кратно снизить её энергопотребление, что, кстати, может взять на вооружение Intel.

Исследователи изготовили память PRAM на гибкой полимерной подложке с дополнительным изолятором в виде оксида алюминия. В качестве ячейки задействован переход из чередующихся слоёв теллурида олова и соединения теллурида олова и галлия. Выяснилось, что полимер в сочетании с оксидом алюминия оказался настолько хорошим теплоизолятором, что потребление PRAM в режиме стирания, когда массив ячейки плавится, снижается в 100 раз! Тепло банально сохраняется внутри ячейки и для повторного плавления требуются уже гораздо меньшие токи.

Также учёные подтвердили, что такая память на гибкой подложке выдерживает многократные изгибы с радиусом 8 мм, что проверено на 200 изгибах. Число считываний (не записи) достигло 1000 раз, что подтверждает энергонезависимые свойства ячейки. Скоростные и другие характеристики образца также подтвердили способность работать с заданными параметрами. Технология представляется многообещающей, особенно в свете распространения вычислений в памяти. Для нейропроектов лучше не придумаешь.