鐵電材料創(chuàng)下芯片存儲(chǔ)密度新紀(jì)錄
日本東北大學(xué)的科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中使用鐵電存儲(chǔ)技術(shù)將存儲(chǔ)芯片的存儲(chǔ)密度提高到每平方英寸4萬(wàn)億（trillion）個(gè)字節(jié)，創(chuàng)造了還處于實(shí)驗(yàn)階段的鐵電存儲(chǔ)體的世界新紀(jì)錄，該密度是目前的磁性硬盤(pán)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)密度的8倍左右，研究發(fā)表在《應(yīng)用物理學(xué)快報(bào)》雜志上。
該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備掃描一個(gè)細(xì)小的懸臂的尖頂，該尖頂同鐵電設(shè)備的表面相接觸，當(dāng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送的電脈沖會(huì)通過(guò)該尖頂，改變相應(yīng)位置的一個(gè)細(xì)小環(huán)形點(diǎn)上的電子極性和非線性的介電常數(shù)。當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，同樣的尖頂可探測(cè)被改變區(qū)域的非線性介電常數(shù)的變化。
該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示，希望這種鐵電存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠替代磁性硬盤(pán)或者閃存，在需要極大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度及要求存儲(chǔ)器體積盡可能小的應(yīng)用領(lǐng)域大展拳腳。
在鐵電存儲(chǔ)技術(shù)的初期，研究者們就注意到了一個(gè)問(wèn)題：當(dāng)正在被寫(xiě)入鐵電存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)要求一個(gè)接著一個(gè)寫(xiě)入幾個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)標(biāo)志時(shí)，寫(xiě)入時(shí)產(chǎn)生的極化區(qū)域會(huì)彼此融合在一起，導(dǎo)致被寫(xiě)的極化區(qū)域超過(guò)正常的范圍，字節(jié)之間的區(qū)別由此不再那么明顯。
為此，研究人員出一種方法，可以預(yù)測(cè)到這種數(shù)據(jù)中存在的連續(xù)的數(shù)據(jù)標(biāo)記串情況，在寫(xiě)入此類數(shù)據(jù)時(shí)，將發(fā)送給尖頂?shù)碾娒}沖電壓減小10%左右，這樣，數(shù)據(jù)標(biāo)記之間的區(qū)別非常明顯，從而解決了這個(gè)問(wèn)題。
據(jù)悉，鐵電存儲(chǔ)技術(shù)早在1921年提出，直到1993年美國(guó)Ramtron公司成功出*個(gè)4K位的非易失性鐵電存儲(chǔ)器（FRAM），其具有讀寫(xiě)速度快（不用擔(dān)心掉電后會(huì)丟失數(shù)據(jù)）、擦寫(xiě)次數(shù)多、超低功耗等幾個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)。
盡管鐵電體存儲(chǔ)技術(shù)具有僅利用電學(xué)方法而無(wú)需磁技術(shù)或熱技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，但是，要想提高其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的密度，使其能滿足商業(yè)化要求，研究人員需要對(duì)該技術(shù)進(jìn)行富有實(shí)效的改進(jìn)，包括增加存儲(chǔ)和讀取的速度以及閱讀數(shù)據(jù)的度，并且出新的低成本鐵電設(shè)備等。
不僅如此，目前的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，其存儲(chǔ)密度甚至可能超過(guò)鐵電設(shè)備，例如zui大的硬盤(pán)、磁盤(pán)和讀寫(xiě)磁頭商希捷公司曾表示，他們預(yù)計(jì)傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度有望達(dá)到每平方英寸50萬(wàn)億（trillion）字節(jié)。
鐵電材料創(chuàng)下芯片存儲(chǔ)密度新紀(jì)錄
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