一种可以提供新方法把更多的数据压缩到电脑和便携式小电器中的电子元件将在几年后开始投入生产。惠普(Hewlett-Packard)公司8月底宣布,他们已经与韩国电子器件制造商海力士半导体公司(Hynix Semiconductor)达成协议,从2013年起开始制造该元件,称为“忆阻器”。用忆阻器制成的存储设备可以让个人电脑、手机和服务器存储更多的信息并且能够马上启动。
忆阻器是纳米级的电子开关,有一个可变电阻,并能在关闭电源的情况下保持其电阻值。这使得它们类似于晶体管——用于在闪存中存储数据。但是忆阻器非常小——只有3纳米。相反,制造商正在用大小为20纳米的闪存元件做试验。
惠普公司资深研究员斯坦利?威廉斯(Stanley Williams)在其实验室研发忆阻器约有五年时间了,他说:“目标是,在三年内,不管闪存如何,我们至少要翻倍——相信我们将会在速度、功率和耐久力上打败闪存,我们也希望在数据的存储密度上打败闪存。”
惠普公司制造忆阻器,通过在基底上铺设平行的金属纳米线,为它们涂上一层二氧化钛,然后铺上第二层纳米线,与第一层垂直。纳米线的交叉点就形成了忆阻器。惠普公司希望第一代包含忆阻器的设备将提供每平方厘米200亿字节的存储容量,是如今闪存设计容量的两倍。该公司将把基于忆阻器技术的数据存储命名为“ReRAM”,全称为阻变存储器。
正如别的硅技术,闪存已经接近小型化元件可能的物理极限了。闪存在大约10万次的读写循环后才会破损(比大多数小电器的生命周期长),然而实验室的测试表明,忆阻器可以承受高达约100万次的读写周期。
根据新协议的条款,惠普公司将保有忆阻器技术的知识产权。海力士公司将制造忆阻器存储设备,并销售给惠普公司和其他用户。威廉斯表示,公司的目标是鼓励工业界接受忆阻器存储设备。行业分析公司InStat.的首席技术策划人吉姆?麦格雷戈(Jim McGregor)说:“对惠普公司的经济利益将会是第一推动力。”
麦格雷戈指出,取代闪存将需要好多年,也需花费数十亿美元,并且业界有其他实验类型的存储设备可以考虑。研究人员正致力于研究可以制造新型存储设备的相变和铁电材料。麦格雷戈相信,考虑到生产过程滞后的可能性,惠普和海力士所预计商业化忆阻器产品在2013年上市是不大可能的。
但威廉斯无法预知任何重大的生产障碍。他说,在过去几年,惠普一直与一家秘密的半导体制造商致力于设备原型的研究。威廉斯补充说,忆阻器可以用半导体工厂已有的材料和机械装置制造。
位于俄勒冈州(Oregon)比弗顿(Beaverton)的加百利咨询顾问集团公司(Gabriel Consulting Group)的分析师丹?奥兹(Dan Olds)对这项技术持乐观态度。他说:“如果他们可以履行对忆阻器的承诺,那就没有限制了——问题是以何种价位,以及如何使价格快速下降。任何新技术都是有风险的,但如果这是个工程问题而并非基础性研究,那么你在投资时会更有信心。”
存储更多数据的纳米开关准备上市
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