Современный этап и перспективы развития

Итак, несмотря на очевидные достоинства, современная флэш-память имеет серьезные недостатки, препятствующие дальнейшему расширению области ее применения. Поэтому разработчики пытаются найти альтернативные решения в рассматриваемой области. Конечно, их взоры в первую очередь обращены на так называемые наследуемые технологии, то есть на усовершенствование существующих разработок, что не потребует значительных изменений в технологическом процессе производства готовой продукции. Так что можно не сомневаться в том, что фирмы, выпускающие флэш-память, будут стараться использовать весь потенциал этого типа носителей перед переходом на накопители другого типа и продолжат совершенствовать традиционную флэш-технологию.

Однако сегодня на пороге промышленной реализации стоит уже целый ряд альтернативных технологий хранения данных, многие из которых готовы к внедрению и ожидают только благоприятной рыночной ситуации.

RAM (FRAM)

Для наращивания скоростного потенциала энергонезависимой памяти предлагается технология ферроэлектрического принципа хранения информации (Ferroelectric RAM, FRAM). Считается, что механизм действия существующих технологий, который заключается в перезаписи данных в процессе считывания при любых видоизменениях базовых компонентов, будет сдерживать скоростной потенциал устройств. А у FRAM-памяти будет та же простота, скорость и надежность в эксплуатации, которая свойственна нынешней энергозависимой оперативной памяти (DRAM), но добавятся также энергонезависимость и возможность длительного хранения информации, присущие флэш-памяти. Кроме того, к достоинствам FRAM-технологии относят стойкость к радиации и другим проникающим излучениям, что может быть востребовано в специальных приборах, предназначенных для работы в условиях высокой радиоактивности или в космических исследованиях. Память FRAM для реализации механизма хранения данных использует сегнетоэлектрический эффект — возможность материала сохранять электрическую поляризацию в отсутствие внешнего электрического поля. Ячейка памяти FRAM создается размещением сверхтонкой пленки сегнетоэлектрического материала в кристаллическом виде между двумя плоскими металлическими электродами, образующими конденсатор. Конструктивно последний очень похож на конденсатор, используемый при построении ячейки DRAM, однако вместо того, чтобы хранить данные как заряд в конденсаторе, подобно DRAM, сегнетоэлектрическая ячейка памяти хранит данные внутри кристаллической структуры, что предотвращает эффект утечки заряда, приводящий к потере информации, а потому FRAM не нуждается в периодической регенерации данных, как DRAM. Более того, при отключении напряжения питания данные во FRAM-памяти сохраняются.

Над таким типом памяти давно и успешно работает компания Hynix Semiconductor, которая уже представила образцы ферроэлектрических чипов, которые, однако, имеют более высокое, по сравнению с флэш-памятью, энергопотребление. Помимо Hynix Semiconductor усовершенствованием технологии разработки FRAM-чипов занимается компания Matsushita Electric, производящая чипы по 0,18-мк техпроцессу — самому миниатюрному на данный момент, который применяется для создания ячейки ферроэлектрической памяти (Hynix, например, использует для этих целей 0,25-мк технологию). Кстати, благодаря переходу на более высокую степень интеграции Matsushita смогла снизить энергопотребление своей памяти и в пять раз увеличить скорость записи данных в ячейки по сравнению с конкурентами. Компания Infineon совместно с Toshiba исправила другой недостаток технологии FRAM, предложив необычный подход к созданию памяти — трехмерную архитектуру, в которой конденсаторы расположены вертикально. Благодаря этому открываются новые перспективы к устранению одного из основных недочетов FRAM — большого размера ячейки. И наконец, компания Ramtron International Corporation реализовала в своих FRAM-чипах технологию NoDelay (без задержек). Как и у нынешней флэш-памяти, во FRAM-чипах декларируется длительное время хранения данных без источника питания — до 10 лет. Однако они характеризуются еще и неограниченным количеством циклов перезаписи.

В технологическом плане память FRAM является потомком современных типов памяти и воплощает их лучшие черты — энергонезависимость и высокую скорость работы, поэтому ее можно считать реальным претендентом на роль базовой технологии для создания постоянных запоминающих устройств нового поколения.

Однако несмотря на то, что большая часть проблем, присущих данной памяти, уже преодолена (например, проблема старения материала), некоторые вопросы использования данной технологии до сих пор остаются открытыми. винчестер флэш твердотельный.