211service.com
Minne med högre kapacitet
Ett alternativ till flashminnet som lagrar och hämtar data med arrayer av mikroskopiska sonder kan snart finnas på marknaden. Nanochip , ett företag baserat i Fremont, Kalifornien, har nyligen samlat in 14 miljoner dollar för att slutföra arbetet med prototyper som man hoppas kunna skicka till tillverkare av elektronikenheter för utvärdering nästa år.
Skarpt minne: Ultraskarpa silikonspetsar som den här, som bara är 10 nanometer breda, är kärnan i en ny minnesteknik som snart kan utgöra ett alternativ till blixt.
Nanochips teknologi erbjuder fördelar för flashminnet, både när det gäller mängden data som kan lagras och kostnaden per minneschip, säger Gordon Knight , företagets VD. De första prototyperna kommer att lagra cirka 100 gigabyte, säger han - mer än de tiotals gigabyte som lagras på flashminneskort idag. Så småningom kunde enheterna lagra terabytes värde av data, säger han. Det är troligen utom räckhåll för flashminne, säger Stefan Lai , tidigare chef för flashminnesteknologi på Intel och nu en vetenskaplig rådgivare till Nanochip.
I flashminnet lagras information med hjälp av specialiserade transistorer, som var och en adresseras av ett rutnät av ledande ledningar. Nanochip-teknologin, däremot, lagrar information genom att skriva data till ett tunnfilmsmaterial med hjälp av en rad mikroskopiska konsoler, var och en med en extremt vass spets. Storleken på varje bit kommer att vara 15 nanometer i de första enheterna, men den kan teoretiskt sett vara så liten som bara ett par nanometer.
Nanochips array-baserade minne ger ett alternativ till både flashminne och hårddiskar. Förutom att lagra mer data än flash blir det billigare och kan vara ungefär lika snabbt, säger Knight. Dessutom kan det pågå längre än att blixt. Jämfört med hårddiskar kommer tillverkningsprocesserna som används att göra Nanochips enheter mer ekonomiska för små bärbara elektronik, säger Lai. Företagets minnesenheter skulle också vara mer robusta än hårddiskar och köra praktiskt taget tyst.
Tanken på att använda mikroskopiskt vassa spetsar för att lagra data är inte ny. I slutet av 1990-talet visade IBM sitt Tusenfoting teknologi, som använde uppsättningar av tusen sådana tips för att skriva och läsa bitar. (Se Bugged about the Future of Magnetic Storage? ) Millipede-programmet är fortfarande aktivt hos IBM men har hittills inte producerat ett kommersiellt minneschip. Nanochip använder ett liknande tillvägagångssätt.
Men medan IBMs tusenfoting använder ett polymermaterial, med data som lagras genom att värma och dra in materialet med den ultraskarpa spetsen, använder Nanochip ett material som kan skrivas elektroniskt: pålägg av en spänning genom spetsen ändrar materialets elektroniska tillstånd vid punkten av kontakt. Det tillståndet kan senare avläsas med en svagare spänning. Knight säger att den elektroniska processen är snabbare än en termisk process.
En återstående utmaning är att konstruera ett komplett chip med tusentals cantilevers. Arrayerna kommer att behöva monteras på en scen som kan flyttas, med hjälp av elektrostatiska krafter, över lagringsmaterialet och kombineras med elektronik som gör det möjligt att styra varje spets separat. En del av utmaningen kommer att vara att skriva algoritmerna för att styra enheten för att optimera hur man lagrar data med hjälp av den rörliga scenen, säger William King , professor i mekanisk vetenskap och teknik vid University of Illinois i Urbana-Champagne. (King var en del av Millipede-teamet på IBM och är en vetenskaplig rådgivare till Nanochip.) I både hårddiskar och flashminne, säger han, kan bitar nås sekventiellt. Men i det här systemet, för att dra fördel av de parallella uppsättningarna av tips, måste metoder för att lagra och hämta tusentals bitar på en gång utvecklas.
Det är en stor utmaning, men det är något jag tror kan göras, säger Lai. Och om du löser problemen har du en helt ny minnesteknik som är tillgänglig.