Blíží se konec NAND flash pamětí?

Tranzistor s plovoucím hradlem NAND flash paměti patří mezi nevolatilní paměti, použivané např. v paměťových kartách a flash discích. Jejich základním prvkem je tranzistor s plovoucím hradlem. Jedná se o unipolární tranzistor,jehož jedn hradlo má schopnost “uvěznit” elektrony a tím uchovat informaci.

Karta Smart Media Tyto paměti byly vynalezeny v roce 1980 dr. Fujio Masuokou, který pracoval pro firmu Toshiba. První komerční flash pamět začal vyrábět Intel v roce 1988. Jednalo se paměť NOR, která pracuje na trochu odlišném principu než NAND. NAND paměti se dostaly mezi běžné uživatele v roce 1995 v paměťových kartách SmartMedia firmy Toshiba, jejichž kapacita se pohybovala v intervalu 2 až 128 MB. Od té doby se začaly masově prosazovat a dnes se běžně setkáváme s výměnnými médii s kapacitou v řádu desítek GB. Tady se již začínají projevovat omezení technologie NAND flash, zejména malá rychlost zápisu.

To je důvod, proč výrobci paměťových zařízení pátrají po nové a výkonnější technologii. V současnosti se jako nejperspektivnější jeví paměti typu ReRAM, PRAM a MRAM. Všechny tři svými parametry dalece překonávají stávající paměti. ReRAM (Resistive Random Access Memory) jsou založeny na memristorech a slibují až 10 000× vyšší rychlost.

PRAM (Phase-Change RAM) využívají unikátních vlastností chalkogenidových skel, které mohou být pomocí tepelných impulsů převáděny z krystalického do amorního stavu a zpět. Tyto paměti umožňují velmi rychlý zápis a při přepisu informace nevyžadují mazání. Také jejich degradace je několikanásobně pomalejší, což zaručuje delší životnost. Odhaduje se, že dokáží bezpečně uchovávat data po dobu 300 let.

MRAM (Magnetoresistive RAM) uchovávají informaci pomocí magnetických prvků. Ty jsou tvořeny dvojicí feromagnetických plátků oddělených izolační vrstvou. Jeden z plátků je trvale zmagnetován a má neměnnou polaritu. Polarita druhého se dá měnit pomocí vnějších impulsů. Toto uspořádání se nazývá spinový ventil. Výhodou těchto pamětí je energetická nenáročnost, nízká cena a velká rychlost.

Zdá se, že klasické flash paměti pomalu přestávají vyhovovat stále se zvyšujícím nárokům a brzy je bude nutné nahradit pokročilejšími technologiemi. Dá se očekávat, že to bude v horizontu tří až čtyř let. Potenciálních kandidátů je samozřejmě více, ale tyto tři typy pamětí se v současnosti jeví jako nejperspektivnější. Pokusím se o nich napsat v blízké době podrobnější články.

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.