30年記憶體老問題解決了?
皇家飛利浦電子(Royal Philips Electronics)的研究員表示,透過一種研究多年的技術,已經設計出可能可以取代現有電腦記憶體的材料。
這種由銻和碲所構成的薄薄一層材料,可以用來製造「相態變化記憶體」(phase change memory)──這種記憶體的工作原理和CD及DVD碟片相當類似。雷射光照到材料層的顯微點上之後取得反射,反射會隨著顯微點是否形成結晶體而將反射 類型歸類為數位資料的0與1。
如果這種材料能夠商品化,所製作成的晶片有可能取代現有的DRAM、快閃記憶體,或者甚至硬碟機。
然而,如何讓非 晶體形成晶體卻會是個挑戰。一般而言,相態變化(phase change)的材料必需在幾十億分之一秒(ns,nanoseconds)內加熱到幾百度C──除了必需耗費很多電能之外,還要避免過多的熱能改變了鄰 近的記憶體單元。例如,IBM的Millipede技術在寫入資料時就要把數百個顯微尖端加熱到300度C。
其他晶片廠商如Elpida Memory、英特爾,也都研究另一種相態改變記憶體──Ovonic Unified Memory有多年的歷史。
回溯到1970年代,英特爾的聯合創辦人也是莫爾定律的發明者Gordon Moore就預測這項技術的未來前景,但是至今Ovonic記憶體仍然沒有商品化的量產。
飛利浦表示,銻和啼所混合而成的材料在0.7伏特下就可以改變相態,相較於矽,可以說電壓相當低。在原型實驗裡,30ns內就可以改變相態。
業界的研究人員不斷的在尋找新的材料與結構,希望能夠藉此跳脫莫爾定律的輪迴。廠商希望藉由其他材料取代矽,讓晶片更小、更快,更省電的同時,還能夠降低製造成本。
採用這些新材料的晶片可望在未來二十年後問世。然而,目前還沒有人能夠保證有那種技術可以量產。