英国兰开斯特大学的研究人员展示了他们发明的新型存储设备,非易失性储存器,这将改变计算机、智能手机和其他设备的工作方式。新的NVRAM器件消耗的功率非常小,其速度与DRAM一样快,但仅消耗了NAND或DRAM存储器写入位所需的能量的1%。
将单个存储单元以阵列的方式连接在一起以制造RAM,并预测这种芯片与DRAM的速度性能相匹配,但效率要高出100倍,并且具有非易失性的优势。由于砷化铟(InAs)和锑化铝(AlSb)具有非凡的能带偏移,因此实现了非挥发性,从而提供了较大的能垒(2.1 eV),可防止电子逃逸。根据仿真结果,提出了一种NVRAM体系结构,该体系结构由于用于写入和擦除的量子力学谐振隧道机制而可预测极低的干扰率。
新的非易失性RAM(NVRAM)被称为“ULTRARAM”(一种利用量子现象以发挥其操作优势的复合半导体电荷存储存储器)。这款储存器结合了DRAM和闪存的优点,其速度与DRAM一样。Lancaster团队表示,它已通过利用共振隧穿的量子力学效应解决了通用存储器的悖论,该效应使势垒可以通过施加小电压从不透明切换为透明。
这项工作还提出了一种用于存储单元的读出机制,该机制应将逻辑状态之间的对比度提高许多数量级,从而允许将单元以大阵列连接。它还表明,谐振隧道势垒的不透明性和透明性之间的急剧过渡促进了具有高位密度的高度紧凑的体系结构。