Ученые из Московского физико-технического института совместно с коллегами из Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН и Международной ассоциированной лаборатории LIA LICS продемонстрировали работу нового типа памяти для электронных устройств. Переход к новому типу памяти может существенно сократить энергопотребление, а также позволит мгновенно запускать устройства на его основе. Одним из главных элементов любого компьютера или смартфона является оперативная память – RAM (random access memory). Самая популярная из них – динамическая полупроводниковая RAM – использует очень простой механизм. Ячейка памяти состоит из транзистора, открывающего и закрывающего доступ к конденсатору. Заряд конденсатора является носителем информации, представленной бинарным кодом: заряжен - 1, разряжен - 0. Индустрия RAM сегодня очень сильно развита, скорости модулей становятся все быстрее, однако есть существенный недостаток, который ввиду конструкции современной памяти не удастся преодолеть - низкая энергоэффективность. «Мы в своей работе демонстрируем магнито-электрическую ячейку памяти. Она позволит снизить затраты энергии на запись и чтение в десятки тысяч раз», – говорит Сергей Никитов, руководитель исследования, заведующий специализацией кафедры твердотельной электроники, радиофизики и прикладных информационных технологий МФТИ, член-корреспондент РАН, директор ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН. Ячейка магнитоэлектрической памяти (MELRAM) состоит из двух элементов с особыми свойствами. Первый – это пьезоэлектрическая подложка. Второй элемент – слоистая структура, которая обладает сильной магнитоупругостью, то есть уже магнитные свойства меняются вместе с деформацией. В силу анизотропии слоистой структуры – ее разного строения по осям – намагниченность может иметь два направления, которым и ставят в соответствие логические единицу и ноль. Ячейки памяти MELRAM способны сохранять свое состояние, в отличие от ячеек динамической RAM, значения в которой надо постоянно обновлять и которые теряются при отключении от сети. По мнению авторов работы, при переходе к маленьким размерам работоспособность предложенного ими решения никак не ухудшится, а значит, можно утверждать, что у MELRAM хорошие перспективы в области вычислительной техники с жесткими требованиями к энергопотреблению.

Рекомендуем к прочтению: