Nuovi materiali per le memorie ferroelettriche

Nuovi materiali per le memorie ferroelettriche

Fujitsu annuncia lo sviluppo di un nuovo materiale per la realizzazione di memorie ferroelettriche non volatili e caratterizzate da contenuto consumo energetico

di pubblicata il , alle 12:24 nel canale Memorie
Fujitsu
 

Fujitsu Microelectronics america ha annunciato che Tokyo Institute of Technology, Fujitsu Laboratories e Fujitsu Limited hanno sviluppato congiuntamente un nuovo materiale adatto per la realizzazione di memorie FeRAM, ovvero Ferroelectric Random Access Memory.

Le memorie FeRAM sono in grado di unire la velocità di operazionale delle memorie DRAM alla capacità di mantenere le informazioni anche in assenza di refresh, caratteristica tipica delle memorie SRAM. Un materiale si dice ferroelettrico quando mostra la capacità di mantenere una polarizzazione residua dei propri cristalli anche a seguito della rimozione del campo elettrico applicato, caratteristica dalla quale nasce la non-volatilità delle memorie FeRAM.

Le memorie Ferroelettriche hanno una qualche affinità con le memorie MRAM, come ad esempio la struttura ad array, ma, a differenza di quest'ultime, non si basano sulla presenza di un tunnel di giunzione magnetico ma impegano le proprioetà dei condensatori ferroelettrici per rilevare il posizionamento dei dipoli elettrici all'interno del materiale ferroelettrico.

A differenza delle memoria DRAM, inoltre, le quali aggiornano i condensatori periodicamente, le memorie ferroelettriche aggiornano i propri array solamente a seguito di un'operazione di lettura, la quale normalmente rende inservibile il contenuto delle celle di memoria. Se non viene effettuata alcuna lettura i dipoli elettrici non subiscono alcuna alterazione, mantenendo quindi l'informazione ad essi associata, e quindi non è necessario eseguire il ciclo di aggiornamento. Questa peculiare caratteristica consente alle memorie FeRAM di operare con un consumo di energia piuttosto contenuto.

Il materiale utilizzato è un composto modificato di Bismuto e Ferrite (BFO), che consente di ottenere una capacità di immagazzinamento dati fino a cinque volte superiore rispetto a quella possibile con i materiali attualmente impiegati per lo sviluppo delle memorie FeRAM.

Il composto BFO è precisamente costituito da atomi di Bismuto, Ferro e Ossigeno e caratterizzato da struttura perovskite. Attualmente viene impiegato il titaniato-zirconato di piombo (PZT) che è tuttavia caratterizzato da una bassa capacità di stoccaggio ed è quindi difficilmente scalabile. Il limite dei materiali PZT sarà raggiunto con la produzione a 130 nanometri, oltre la quale diminuisce la superficie delle aree e viene richiesta una maggiore polarizzazione. Tale limite dovrebbe essere raggiunto attorno al 2009.

Le nuove memorie FeRAM possono essere prodotte già a 65 nanometri impiegando il nuovo materiale BFO utilizzando impianti molto simili a quelli destinati alla produzione delle attuali memorie FeRAM a 180 naometri. Grazie all'impiego dei nuovi materiali è possibile realizzare celle di memoria con capacità di 256Mbit. Grazie alle caratteristiche di elevata densità e basso consumo energetico, le memorie FeRAM rappresentano la soluzione ideale per dispositivi e sistemi di storage portatili e per impieghi di instant-boot. Proprio nel 2009 dovrebbero essere avviate le consegne dei primi prototipi di memorie FeRAM.

Fonte: CDRinfo

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15 Commenti
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Octane04 Agosto 2006, 12:35 #1
capacità di mantenere le informazioni anche in assenza di corrente, caratteristica tipica delle memorie SRAM

probabilmente c'e' un'imprecisione; le SRAM mantengono lo stato in assenza di refresh, perdono pero' l'informazione in assenza di alimentazione..
Kuarl04 Agosto 2006, 12:46 #2
il refresh invece serve proprio per mantenere lo stato... senza non si potrebbe sapere cosa succede... l'informazione potrebbe anche restare intatta (e quindi avresti ragione te) ma potrebbe anche mutare generando errori
bs8204 Agosto 2006, 12:53 #3

octane

le sram hanno bisogno del refresh cmq!!!
DaK_TaLeS04 Agosto 2006, 13:00 #4
Mi sembra abbia ragione Octane

Le sram non necessitano di refresh, sono le dram che necessitano di refresh.

Edit:

Tutto a causa dei componenti con cui sono costruite. Il refresh serve alle memorie costruite con condensatori (DRAM), i quali nel tempo rischiano di alterare la loro carica e quindi il dato. Il refresh è un ciclo di lettura che serve per mantenere "stabile" il valore della determinata cella. Le SRAM sono costruite in modo diverso (tipicamente un circuito con due porte not e due interruttori, semplificando) e quindi non necessitano di refresh.

Wikipedia: Sram
Wikipedia: Dram

In ogni caso perdono le informazioni senza alimentazione.
Quelle che mantengono i dati anche senza alimentazione sono ROM.
Spitfire8404 Agosto 2006, 13:12 #5
Le SRAM non necessitano reflesh;perdono l'informazione solo quando viene tolta l'alimentazione.Le DRAM ne hanno invece bisogno in quanto la loro capacità di memorizzazione si basa sull'immagazzinamento di carica in una capacità di storage;tale carica tende però a "scappare" a seguito delle correnti parassite:da qui la necessità del reflesh per non perdere il dato.
Ciao..
..Andrea
Lotharius04 Agosto 2006, 13:31 #6
Molto interessanti tutte queste alternative alle normali RAM. Però, fra nanotubi di carbonio, bismuto-ferrite e compagnìa bella, chi avrà la meglio? Qui non si parla solo di fattibilità del progetto, di performance delle RAM, ma anche di costo d'acquisto e di smaltibilità dei materiali usati (proprio adesso che la questione ROhS Compliant è diventata più delicata e restrittiva).
Sicuramente la presenza di più progetti paralleli gioverà all'utenza di massa. L'idea di avvii Instant-On mi stuzzica davvero senza contare il fatto che ci sarebbe un ulteriore risparmio energetico (a conferma del fato che non bisogna spingere solo su CPU e GPU come contenimento di energia, ma su ogni singolo componente).
zani8304 Agosto 2006, 13:41 #7
difatti c'è un'errore...sarebbero delle memorie di m***** se unissero le velocità delle DRAM e le capacità delle SRAM.

probabilmente c'è un'errore. le sigle vanno invertite.
Octane04 Agosto 2006, 22:33 #8
Le SRAM nel loro design tipico utilizzano 6 transistors per bit, mentre le DRAM 1. Un transistor anche per le EEPROM (memorie flash) anche se costruito diversamente.
Queste FeRAM promettono la "botte piena e la moglie ubriaca" in quanto avrebbero dichiarano la velocita' delle SRAM, la densita' delle DRAM e la capacita' di mantenere lo stato in assenza di alimentazione delle EEPROM.

Speriamo che non attendano troppo a proporre questa tecnologia!
Octane05 Agosto 2006, 13:10 #10
Il principio di base delle memorie a nuclei di ferrite e' decisamente non nuovo; erano decisamente molto grandi costruite con componenti discreti (fili, bobine e toroidi) e il consumo di corrente si misurava in KW.
La novita' di queste FeRAM e' che sono costruite con un processo litografico.
La cosa invece che mi suona strana e' invece che abbiano cominciato a produrle nel 1999 e noi ne sentiamo parlare solo ora

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