211service.com
Hukommelse med højere kapacitet
Et alternativ til flashhukommelsen, der gemmer og henter data med rækker af mikroskopiske prober, kan snart være på markedet. Nanochip , en virksomhed baseret i Fremont, Californien, har for nylig rejst 14 millioner dollars for at fuldføre arbejdet med prototyper, som det håber at sende til producenter af elektronikenheder til evaluering næste år.
Skarp hukommelse: Ultraskarpe siliciumspidser som denne, der kun er 10 nanometer bred, er kernen i en ny hukommelsesteknologi, der snart kan være et alternativ til flash.
Nanochips teknologi byder på fordele ved flash-hukommelse, både med hensyn til mængden af data, der kan lagres, og prisen pr. hukommelseschip, siger Gordon Knight , virksomhedens administrerende direktør. De første prototyper vil gemme omkring 100 gigabyte, siger han - mere end de snesevis af gigabyte, der er gemt på flash-hukommelseskort i dag. Til sidst kunne enhederne lagre terabytes værdi af data, siger han. Det er sandsynligvis uden for rækkevidde af flash-type hukommelse, siger Stefan Lai , tidligere direktør for flash-hukommelsesteknologi hos Intel og nu videnskabelig rådgiver for Nanochip.
I flashhukommelse lagres information ved hjælp af specialiserede transistorer, som hver adresseres af et gitter af ledende ledninger. Nanochip-teknologien lagrer derimod information ved at skrive data til et tyndfilmsmateriale ved hjælp af en række mikroskopiske udkragninger, hver med en ekstremt skarp spids. Størrelsen af hver bit vil være 15 nanometer i de første enheder, men den kunne teoretisk set være så lille som blot et par nanometer.
Nanochips array-baserede hukommelse giver et alternativ til både flash-hukommelse og harddiske. Udover at gemme mere data end flash, vil det være billigere og kan være omtrent lige så hurtigt, siger Knight. Hvad mere er, kan det vare længere end flash. Sammenlignet med harddiske vil de anvendte fremstillingsprocesser gøre Nanochips enheder mere økonomiske for små bærbare elektronik, siger Lai. Virksomhedens hukommelsesenheder ville også være mere robuste end harddiske og køre stort set lydløst.
Ideen om at bruge mikroskopisk skarpe spidser til at gemme data er ikke ny. I slutningen af 1990'erne demonstrerede IBM sit Tusindben teknologi, som brugte arrays af tusindvis af sådanne tips til at skrive og læse bits. (Se Bugged about the Future of Magnetic Storage?) Tusindben-programmet er stadig aktivt hos IBM, men har indtil videre ikke produceret en kommerciel hukommelseschip. Nanochip bruger en lignende tilgang.
Men mens IBM's Tusindben bruger et polymermateriale, med data lagret ved opvarmning og indrykning af materialet med den ultraskarpe spids, bruger Nanochip et materiale, der kan skrives elektronisk: påføring af en spænding gennem spidsen ændrer materialets elektroniske tilstand på punktet af kontakt. Den tilstand kan senere aflæses ved hjælp af en svagere spænding. Knight siger, at den elektroniske proces er hurtigere end en termisk proces.
En tilbageværende udfordring er at konstruere en komplet chip med tusindvis af cantilevers. Arrays skal monteres på en scene, der ved hjælp af elektrostatiske kræfter kan flyttes hen over opbevaringsmaterialet og kombineres med elektronik, der gør det muligt at styre hver spids separat. En del af udfordringen vil være at skrive algoritmerne til styring af enheden for at optimere, hvordan man lagrer data ved hjælp af den bevægende fase, siger William King , professor i mekanisk videnskab og teknik ved University of Illinois i Urbana-Champagne. (King var en del af Tusindben-teamet hos IBM og er videnskabelig rådgiver for Nanochip.) I både harddiske og flashhukommelse, siger han, kan bits tilgås sekventielt. Men i dette system skal der udvikles metoder til at lagre og hente tusindvis af bits på én gang for at drage fordel af de parallelle rækker af tips.
Det er en stor udfordring, men det er noget, jeg tror på kan lade sig gøre, siger Lai. Og hvis du løser problemerne, så har du en helt ny hukommelsesteknologi, der er tilgængelig.