Ước mơ tạo ra những con chip nhớ dùng được cho cả hai giải pháp, truy cập ngẫu nhiên để gửi dữ liệu từ ổ cứng vào chip xử lý, và lưu trữ được dữ liệu sau khi ngắt nguồn điện cấp cho chip nhớ vẫn đang là ước mơ chưa được thương mại hóa của các nhà nghiên cứu cũng như những tập đoàn lớn. Cách đây ít lâu, các nhà nghiên cứu ở Hàn Quốc đã nghiên cứu được cách tạo ra những con chip nhớ với vật liệu chuyển pha điện trong diện tích cực nhỏ.
Nhờ đó, con chip có thể chuyển đổi qua lại giữa bộ nhớ khả biến (RAM) với bộ nhớ điện tĩnh (ROM).
Mới nhất, Samsung đang làm việc để tăng tốc quá trình phát triển một dạng chip nhớ mới, tên là SOM, viết tắt của Selector-Only Memory. Mục tiêu của Samsung rất giống những nhà nghiên cứu đề cập ở trên, một chip nhớ có thể chuyển đổi qua lại giữa việc là một chip RAM với một chip ROM. Cùng lúc, con chip này có tốc độ chuyển dữ liệu cực nhanh vào chip xử lý các thiết bị điện toán, nhưng vẫn có sự ổn định trong lưu trữ dữ liệu lâu dài.
Ý tưởng lý thuyết để tạo ra chip nhớ SOM của Samsung có nền móng là những vật liệu chalcogen, tức là những hợp chất có chứa ion của những nguyên tố thuộc nhóm oxy, ví dụ như lưu huỳnh, Selenium và Tellurium. Thông thường, những chip RAM dạng chuyển pha hay chuyển điện trở sẽ cần transistor đóng vai trò lựa chọn kích hoạt mỗi cell nhớ trên chip bán dẫn. Nhưng những vật liệu chalcogen thì có thể chuyển đổi linh hoạt giữa chế độ dẫn điện và chế độ điện trở, từ đó lưu trữ dữ liệu dưới dạng những con số nhị phân 1 và 0.
Nhờ đó, con chip có thể chuyển đổi qua lại giữa bộ nhớ khả biến (RAM) với bộ nhớ điện tĩnh (ROM).
Hàn Quốc: Nghiên cứu công nghệ bộ nhớ mới, nhanh như RAM và ổn định như NAND
Ước mơ tạo ra một công nghệ bộ nhớ lưu trữ có tốc độ cao như RAM, và ổn định như NAND hiện tại vẫn đang là thứ các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới tìm cách giải quyết. Các nhà khoa học tại viện khoa học kỹ thuật cao cấp Hàn Quốc…
tinhte.vn
Mới nhất, Samsung đang làm việc để tăng tốc quá trình phát triển một dạng chip nhớ mới, tên là SOM, viết tắt của Selector-Only Memory. Mục tiêu của Samsung rất giống những nhà nghiên cứu đề cập ở trên, một chip nhớ có thể chuyển đổi qua lại giữa việc là một chip RAM với một chip ROM. Cùng lúc, con chip này có tốc độ chuyển dữ liệu cực nhanh vào chip xử lý các thiết bị điện toán, nhưng vẫn có sự ổn định trong lưu trữ dữ liệu lâu dài.
Ý tưởng lý thuyết để tạo ra chip nhớ SOM của Samsung có nền móng là những vật liệu chalcogen, tức là những hợp chất có chứa ion của những nguyên tố thuộc nhóm oxy, ví dụ như lưu huỳnh, Selenium và Tellurium. Thông thường, những chip RAM dạng chuyển pha hay chuyển điện trở sẽ cần transistor đóng vai trò lựa chọn kích hoạt mỗi cell nhớ trên chip bán dẫn. Nhưng những vật liệu chalcogen thì có thể chuyển đổi linh hoạt giữa chế độ dẫn điện và chế độ điện trở, từ đó lưu trữ dữ liệu dưới dạng những con số nhị phân 1 và 0.
Đương nhiên không phải hợp chất chalcogen nào cũng có thể dùng để làm chip nhớ một cách hiệu quả. Loại vật liệu được nghiên cứu sẽ phải đáp ứng những yêu cầu với những điều kiện lý tưởng để chip nhớ vận hành, và tối ưu quá trình chuyển đổi chế độ lưu trữ dữ liệu.
Để tìm ra đúng loại vật liệu để làm chip nhớ SOM, các kỹ sư Samsung đã dùng mô hình mô phỏng trên máy tính để dự đoán tiềm năng của những hợp chất trong quá trình vận hành chip nhớ. Kết quả, họ ước tính có khoảng hơn 4000 hợp chất chalcogen tiềm năng để phát triển chip SOM. Nhưng nếu tiếp tục thử nghiệm chi tiết tiềm năng và khả năng vận hành của từng hợp chất đơn lẻ trong tổng số hơn 4000 lựa chọn kể trên, cả thời gian lẫn kinh phí Samsung cần phải bỏ ra sẽ là quá lớn.
Thay vào đó, các nhà nghiên cứu của Samsung đã đi đường tắt, ứng dụng mô phỏng vật liệu phức tạp để mô phỏng cách hàng nghìn hợp chất kết hợp lại với nhau. Mô hình được đưa ra những thông số như khả năng kết dính, độ ổn định nhiệt cho tới cách chúng tương tác với dòng điện. Từ đó, danh sach 4000 hợp chất tiềm năng được thu gọn xuống còn 18.
Cùng lúc, những thử nghiệm mô phỏng trên máy tính cũng nhìn vào những tính chất của những hợp chất cho phép tạo ra chip nhớ thế hệ mới, ví dụ như giới hạn chênh lệch điện. Samsung cho biết, mô hình mà họ phát triển có đủ dữ kiện và điều kiện để tìm ra lựa chọn vật liệu phù hợp nhất để sản xuất ra những chip nhớ SOM.
Dự kiến, tại hội thảo công nghệ thiết bị điện tử IEDM (International Electron Devices Meeting) tổ chức vào tháng 12 tới, các nhà nghiên cứu của Samsung sẽ đem thành quả của họ đến trình bày. Cùng lúc, Samsung cũng cho biết kỹ thuật mô phỏng cách những vật liệu bán dẫn thế hệ mới hoạt động có thể xác định được những trường hợp cá biệt với hiệu năng cao nhưng bị kỹ thuật thí nghiệm truyền thống bỏ qua.
Năm ngoái, cũng tại hội thảo IEDM, Samsung đã giới thiệu mẫu chip nhớ SOM dung lượng 64Gb, vừa có thể lưu trữ dữ liệu vừa có thể làm bộ nhớ cho chip xử lý, kích thước cell nhớ rất dày đặc, 16nm.
Quảng cáo
