Intel и Numonyx совершили прорыв в создании памяти на базе фазовых переходов

Корпорация Intel и компания Numonyx объявили о значительном прорыве в создании Phase Change Memory (PCM) – нового типа энергонезависимой памяти с возможностью создания многослойных массивов на одном кристалле. Это 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.
 
«Мы продолжаем разрабатывать новые технологии компьютерной памяти, расширяя возможности вычислительных систем, – рассказывает заслуженный исследователь Intel, директор по развитию технологий памяти Эл Фэзио (Al Fazio). – Благодаря новым технологиям, включая память на базе фазовых переходов, устройства хранения данных будут играть более важную роль в вычислительных системах будущего. Они позволяют увеличить быстродействие компьютеров».

«Сделан многообещающий научный прорыв, – говорит старший почетный сотрудник Numonyx, специалист в области технологий Грег Этвуд (Greg Atwood). – Он показывает, что мы можем создавать память с еще большей плотностью, увеличивать размер массивов и в будущем использовать фазовую память там, где сейчас стоит NAND. Это очень важно, так как традиционная флэш-память подходит к пределу своих физических и функциональных возможностей. Между тем, потребность в памяти остается. Все больше и больше памяти необходимо для самых различных продуктов – от мобильных устройств до центров обработки данных».

Прорыв осуществлен в рамках сотрудничества между Numonyx и Intel. В рамках совместных исследовательских работ компании 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 тонкопленочный двухтерминальный OTS в качестве переключающего элемента. Он соответствует физическим и электрическим свойствам PCM, открывая возможность масштабирования. Благодаря данному нововведению стало возможным создание многослойной памяти.

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 в после 1 млн. циклов перезаписи.