Pamięci flash będą mniejsze, ale pojemniejsze

Zespół naukowców z University of California (UCLA) oraz pracujących dla firmy Samsung opracował nową konstrukcję pamięci flash. Pamięć flash jest rodzajem pamięci EEPROM, pozwalającym na jednoczesne zapisywanie i kasowanie wielu komórek podczas jednego cyklu programowania. Jest ona nieulotna - po odłączeniu zasilania nie traci się przechowywanych na niej danych.

Stosuje się ją w kartach pamięci, przenośnych pamięciach USB, jak i urządzeniach elektronicznych powszechnego użytku m.in. kamerach cyfrowych, smartfonach, odtwarzaczach MP3 czy nagrywarkach TV. Pamięci te są podstawą dysków twardych flash - typu SSD, charakteryzujących się brakiem części mechanicznych i dużo większą odpornością niż klasyczne dyski twarde.

Od kilku lat wytwórcy tego typu pamięci pracują intensywnie nad zwiększeniem ich pojemności. Problem ten zwykle starano się rozwiązać poprzez miniaturyzację samych komórek pamięci. W obecnie stosowanych dyskach flash, komórki te zbudowane są z nanotranzystorów. W efekcie np. pamięć flash smartfonu iPhone 4 ma przy tej samej zajmowanej przestrzeni dwukrotnie większą pojemność niż we wcześniejszym o generację smartfonie iPhone 3. Jednak brak stabilności krzemu powoduje ze miniaturyzacja taka ma swoje granice.

W pamięci skonstruowanej przez uczonych z UCLA i Samsung zastosowano cienką warstwę grafenu o grubości kilkuatomowej. Warstwa ta ułożona jest wzdłuż warstwy krzemu i służy do składowania danych. Nowe rozwiązanie pamięci flash jest bardziej stabilne od tradycyjnego i wymaga mniejszej mocy przy operacjach zapisu i odczytu niż obecnie produkowane pamięci tego typu. Pozwala także na znacznie zwiększenie pojemności samej pamięci.

Dodatkowo, zastosowane rozwiązanie umożliwi dalszą miniaturyzację komórek pamięci flash - grafenowe komórki danych nie oddziaływają elektrycznie ze sobą, co zdarzało się w przypadku nowych generacji dysków flash o zminiaturyzowanych komórkach opartych wyłącznie na krzemie.

Miniaturyzacja ta będzie nawet konieczna - stworzone przez uczonych z UCLA i Samsung grafenowe komórki pamięci są obecnie wielkości krzemowych - mają po około 1. mikrometrów - jednak według uczonych biorących udział w projekcie można je zmniejszyć docelowo nawet do 10 nanometrów. Obecnie najmniejsze otrzymane w warunkach laboratoryjnych komórki pamięci flash mają po 22 nanometry.

Zespół badawczy pracuje obecnie nad zmniejszeniem rozmiarów komórek pamięci flash oraz nad komercjalizacją odkrycia - wyprodukowaniem wraz z firmą Micron testowej serii nowego typu pamięci flash.