De ontwikkeling van hersenmodellen wordt belemmerd door het gebrek aan geschikt geheugen: snel, compact en energieonafhankelijk tegelijk. Ook computers en smartphones hebben geen geheugen met vergelijkbare eigenschappen. De ontdekking van Britse natuurkundigen belooft de komst van het noodzakelijke universele geheugen dichterbij te brengen.
Uitvinding natuurkundigen van de Universiteit van Lancaster (VK). In juni vorig jaar schreven ze in het tijdschrift Nature: , waarin ze spraken over de oplossing voor de paradox van universeel geheugen, dat het onverenigbare moet combineren: de werkingssnelheid van DRAM en de energieonafhankelijkheid van NAND.
In een artikel uit juni werd een geheugencel beschreven die gebruikmaakt van de kwantumeigenschappen van een elektron. Vanwege de golfachtige aard van dit deeltje kan het door de verboden barrière. Hiervoor moet het elektron een bepaalde hoeveelheid ‘resonantie’-energie hebben. Wanneer een kleine potentiaal van maximaal 2,6 V wordt toegepast op de door wetenschappers ontwikkelde cel, beginnen elektronen door een drielaagse barrière te tunnelen die is gemaakt van indiumarsenide en aluminiumantimonide (InAs/AlSb). Onder normale omstandigheden voorkomt deze barrière de doorgang van elektronen en houdt deze zonder stroomtoevoer in de cel vast. Hierdoor kan de waarde die naar de cel wordt geschreven, lange tijd worden opgeslagen.
In de laatste januari-editie van IEEE Transactions on Electron Devices stellen dezelfde onderzoekers dat ze betrouwbare circuits konden creëren om gegevens uit dergelijke cellen te lezen en dat ze leerden om cellen te combineren tot geheugenarrays. Onderweg ontdekten natuurkundigen dat de ‘scherpte van de overgangsbarrières’ de voorwaarden schept voor de creatie van zeer dichte celarrays. Tijdens het simulatieproces voor de 20-nm-procestechnologie werd bovendien duidelijk dat de energie-efficiëntie van de voorgestelde cellen 100 keer beter zou kunnen zijn dan die van DRAM-geheugen. Tegelijkertijd is de werksnelheid van het nieuwe ULTRARAM-geheugen, zoals wetenschappers het noemen, vergelijkbaar met de snelheid van DRAM en ligt qua prestaties binnen de 10 ns.
Momenteel zijn wetenschappers druk bezig met het ontwerpen van ULTRARAM-arrays en het overbrengen van oplossingen naar silicium. Ook is de ontwerpfase van logische knooppunten voor het schrijven en lezen van gegevens uit cellen begonnen. Het is grappig dat wetenschappers al een handelsmerk hebben geregistreerd om het nieuwe geheugen aan te duiden (zie afbeelding hierboven).
Bron: 3dnews.ru
