การค้นหาอุปกรณ์หน่วยความจำที่ก้าวล้ำเริ่มต้นขึ้นในห้องปฏิบัติการของนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุและนักฟิสิกส์เรื่องย่อ วัสดุใด ๆ ที่ใช้ในการสร้างอุปกรณ์หน่วยความจำรุ่นต่อไปจะต้องแยกความแตกต่าระหว่าง 1 และ 0 อย่างมีประสิทธิภาพโดยมีสถานะทางไฟฟ้าหรือแม่เหล็กที่แตกต่างกันสองสถานะการปิดช่องว่าง ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์พุ่งสูงขึ้นในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา แต่หน่วยความจำก็ยังห่างไกลจากการรักษาโปรเซสเซอร์ ซึ่งสามารถทำงานผ่าน 1 และ 0 พันล้านต่อวินาทีได้นับพันล้าน
โปรเซสเซอร์ใช้ DRAM และอุปกรณ์ความจุต่ำราคาแพงที่เรียกว่าแคช
เพื่อจัดเก็บข้อมูลเร่งด่วนที่สุด ทุกสิ่งทุกอย่างจะถูกส่งต่อไปยังที่จัดเก็บข้อมูลระยะยาว เช่น แฟลชและฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ แต่สิ่งเหล่านี้ทำงานด้วยความเร็วเพียงเล็กน้อยของโปรเซสเซอร์ นักวิจัยต้องการสร้างหน่วยความจำระดับการจัดเก็บข้อมูลที่รวมต้นทุนและความทนทานของฮาร์ดดิสก์เข้ากับความเร็วของ DRAM
ที่มา: GEOFFREY W. BURR ดัดแปลงโดย M. ATAROD
Ferroelectric RAM หรือ FRAM ทำหน้าที่เหมือน DRAM ด้วยเสียงเตะ หน่วยความจำแต่ละยูนิตมีตัวเก็บประจุสำหรับเก็บไฟฟ้าและทรานซิสเตอร์เพื่อสลับระหว่าง 1 ถึง 0 ประโยชน์เพิ่มเติมของ FRAM คือตัวเก็บประจุทำจากวัสดุ เช่น ตะกั่ว zirconate titanate และบิสมัทเฟอร์ไรท์ ซึ่งสามารถเก็บประจุได้โดยไม่ต้องมีการรีเฟรชอย่างต่อเนื่อง “ทศวรรษที่แล้ว ผู้คนคิดว่ามันตรงไปตรงมามาก: FRAM จะชนะการแข่งขันด้านหน่วยความจำระดับการจัดเก็บข้อมูล” Ramesh กล่าว
แต่ FRAM มีจุดอ่อนที่ชัดเจน แม้ว่าวัสดุที่เป็นเฟอร์โรอิเล็กทริกจะสร้างตัวเก็บประจุที่ดี แต่ก็ไม่สามารถรวมเข้ากับส่วนประกอบอื่นๆ ที่ทำจากซิลิกอนได้อย่างง่ายดาย “คุณไม่สามารถใส่ FRAM บนแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนโดยตรงได้” Ramesh กล่าว ทำให้การผลิตราคาถูกเป็นเรื่องท้าทาย นักวิทยาศาสตร์ยังกังวลเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือของ FRAM ในระยะยาว แม้ว่า Ramesh และเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาเทคนิคที่ช่วยให้ชิป FRAM สามารถอ่านและเขียนข้อมูลได้หลายล้านครั้งโดยไม่มีร่องรอยของการเสื่อมสภาพ ( SN: 7/13/13, p. 11 ). ซึ่งดีกว่าแฟลชประมาณ 1,000 เท่า และจะช่วยให้ผู้ใช้ส่วนใหญ่จัดเก็บข้อมูลได้อย่างปลอดภัยมานานหลายทศวรรษ
Hewlett-Packard อ้างว่าอุปกรณ์หน่วยความจำรุ่นต่อไปนั้นเร็วกว่าแฟลช 100 เท่า
และสามารถเก็บข้อมูลได้อย่างน้อยสองเท่า นอกจากนี้ อุปกรณ์ที่ผลิตจากไททาเนียมไดออกไซด์ยังเข้ากันได้ดีกับซิลิคอน HP memristor ย่อมาจาก memory resistor จะเปลี่ยนคุณสมบัติทางไฟฟ้าโดยขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแสที่ไหลผ่าน จากนั้นจะจดจำประจุเหล่านั้นเมื่อปิดเครื่อง HP กลายเป็นข่าวพาดหัวในเดือนพฤษภาคม 2008 เมื่อทีมที่นำโดย Stanley Williams นำเสนอ memristor in Natureและแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการจัดเก็บข้อมูลที่รวดเร็วและมีความจุสูง ( SN: 5/24/08, p. 13 ) วิลเลียมส์ยังคงกระตือรือร้นในปี 2010 บอกกับสิ่งพิมพ์ของ HP: “เราเชื่อว่า memristor เป็นหน่วยความจำสากลที่เมื่อเวลาผ่านไปสามารถแทนที่แฟลช, DRAM และแม้กระทั่งฮาร์ดไดรฟ์”
HP ไม่ได้บอกว่าจะเปิดตัว memristor เมื่อใด แต่อาจเกิดขึ้นได้ในต้นปีหน้า Ramesh กล่าวว่า HP ต้องจัดการกับความกังวลเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือในระยะยาวของอุปกรณ์ ในขณะเดียวกัน ในเดือนสิงหาคม บริษัทเล็กๆ ชื่อ Crossbar ในซานตาคลารา รัฐแคลิฟอร์เนีย ได้ประกาศว่าได้พัฒนาหน่วยความจำแบบเร็วที่คล้ายกันซึ่งเรียกว่า Resistive RAM บริษัทอ้างว่าได้ผลิตชิปขนาดแสตมป์ที่ใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์ซึ่งสามารถเก็บข้อมูลได้ 1 เทราไบต์ (นั่นคือ 10 12ไบต์) แม้ว่าจะไม่ได้ประกาศว่าผลิตภัณฑ์ของ บริษัท จะวางจำหน่ายเมื่อใด
หน่วยความจำแบบเปลี่ยนเฟสกำลังหาทางเข้าสู่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อยู่แล้ว อุปกรณ์นี้ทำจากสารประกอบเจอร์เมเนียม พลวง และเทลลูเรียม ที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ: มีลักษณะเป็นของแข็งปกติหรือเป็นสสารที่ไหลเป็นอสัณฐาน แนวคิดคือการหลอมหรือทำให้สารประกอบแข็งตัวขึ้นอยู่กับว่าหน่วยความจำเก็บ 1 หรือ 0 แม้ว่านักวิจัยบางคนกังวลว่าอุปกรณ์ต้องใช้พลังงานมากเกินไปในการให้ความร้อนและละลายสารประกอบซ้ำๆ แต่ Micron Technology ซึ่งมีสำนักงานใหญ่ในเมืองบอยซี รัฐไอดาโฮ เริ่มขายหน่วยความจำเปลี่ยนเฟสขั้นพื้นฐานสำหรับโทรศัพท์มือถือพื้นฐานเมื่อปีที่แล้ว
มีเทคโนโลยีหน่วยความจำระดับการจัดเก็บข้อมูลอื่น ๆ ในการเล่นด้วย Samsung กำลังทำงานกับ RAM แรงบิดในการส่งการหมุน ซึ่งใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อเปลี่ยนทิศทางแม่เหล็กของชั้นวัสดุบางๆ และไอบีเอ็มกำลังสำรวจหน่วยความจำของสนามแข่ง ซึ่งอาศัยการพุ่งผ่านเส้นลวดเล็กๆ เพื่อจัดการกับเซลล์แม่เหล็กขนาดเล็กที่สามารถสลับระหว่าง 1 ถึง 0 ได้
การอัพเกรดหน่วยความจำทั้งหมดเหล่านี้ต้องเผชิญกับความท้าทายทางเทคนิค แต่ก็มีการอัปเกรดด้านเศรษฐกิจด้วยเช่นกัน ผู้ผลิตเลิกใช้ฮาร์ดไดรฟ์ แฟลช และ DRAM มาหลายปีแล้ว และจะไม่รีบนำเทคโนโลยีที่เสี่ยงมาใช้ “การพัฒนาเซมิคอนดักเตอร์สมัยใหม่มีราคาแพงมาก” เจฟฟรีย์ เบอร์ ผู้ศึกษาหน่วยความจำระดับสตอเรจที่ศูนย์วิจัยอัลมาเดนของไอบีเอ็มในเมืองซานโฮเซ รัฐแคลิฟอร์เนีย กล่าว บริษัทต่างๆ จะลงทุนก็ต่อเมื่อเกือบจะเป็นที่แน่ชัดว่าเทคโนโลยีจะทำงานตามที่คาดไว้และ ขายในปริมาณมาก
credit : maggiesbooks.com dodgeparryblock.com fivefingervibramshoes.com dopetype.net chroniclesofawriter.com kyronfive.com sweetdivascakes.com wherewordsdailycomealive.com galleryatartblock.com worldadrenalineride.com
