211service.com
Geheugen met hogere capaciteit
Een alternatief voor het flashgeheugen dat gegevens opslaat en ophaalt met arrays van microscopische sondes, zou binnenkort op de markt kunnen komen. Nanochip , een bedrijf gevestigd in Fremont, CA, heeft onlangs 14 miljoen dollar opgehaald om het werk aan prototypes te voltooien die het volgend jaar naar de fabrikanten van elektronische apparaten hoopt te verzenden voor evaluatie.
Scherp geheugen: Ultrascherpe siliconen tips zoals deze, die slechts 10 nanometer breed zijn, vormen de kern van een nieuwe geheugentechnologie die binnenkort een alternatief voor flash zou kunnen bieden.
De technologie van Nanochip biedt voordelen voor flashgeheugen, zowel wat betreft de hoeveelheid data die kan worden opgeslagen als de kosten per geheugenchip, zegt Gordon Ridder , de CEO van het bedrijf. De eerste prototypes zullen ongeveer 100 gigabyte opslaan, zegt hij, meer dan de tientallen gigabyte die tegenwoordig op flashgeheugenkaarten staan. Uiteindelijk zouden de apparaten terabytes aan gegevens kunnen opslaan, zegt hij. Dat is waarschijnlijk buiten het bereik van flash-type geheugen, zegt Stefan Lai , voorheen de directeur van flash-geheugentechnologie bij Intel en nu een wetenschappelijk adviseur van Nanochip.
In het flashgeheugen wordt informatie opgeslagen met behulp van gespecialiseerde transistors, die elk worden geadresseerd door een raster van geleidende draden. De Nanochip-technologie daarentegen slaat informatie op door gegevens naar een dunfilmmateriaal te schrijven met behulp van een reeks microscopisch kleine cantilevers, elk met een extreem scherpe punt. De grootte van elk bit zal 15 nanometer zijn in de eerste apparaten, maar het zou theoretisch zo klein kunnen zijn als slechts een paar nanometer.
Het op arrays gebaseerde geheugen van Nanochip biedt een alternatief voor zowel flash-geheugen als harde schijven. Naast het opslaan van meer gegevens dan flash, is het goedkoper en kan het ongeveer net zo snel zijn, zegt Knight. Bovendien kan het langer meegaan dan flash. Vergeleken met harde schijven, zullen de gebruikte productieprocessen de apparaten van Nanochip zuiniger maken voor kleine draagbare elektronica, zegt Lai. De geheugenapparaten van het bedrijf zouden ook robuuster zijn dan harde schijven en vrijwel geruisloos werken.
Het idee om microscopisch scherpe punten te gebruiken om gegevens op te slaan is niet nieuw. Eind jaren negentig demonstreerde IBM zijn Duizendpoot technologie, die arrays van duizend van dergelijke tips gebruikte om bits te schrijven en te lezen. (Zie Bugged over de toekomst van magnetische opslag?) Het Millipede-programma is nog steeds actief bij IBM, maar heeft tot nu toe geen commerciële geheugenchip geproduceerd. Nanochip gebruikt een vergelijkbare aanpak.
Terwijl IBM's Millipede echter een polymeermateriaal gebruikt, waarbij gegevens worden opgeslagen door het materiaal te verhitten en in te drukken met de ultrascherpe punt, gebruikt Nanochip een materiaal dat elektronisch kan worden geschreven: het aanbrengen van een spanning door de punt verandert de elektronische toestand van het materiaal op het punt van kontakt. Die toestand kan later worden uitgelezen met een zwakkere spanning. Knight zegt dat het elektronische proces sneller is dan een thermisch proces.
Een resterende uitdaging is het engineeren van een complete chip met duizenden cantilevers. De arrays moeten worden gemonteerd op een podium dat met elektrostatische krachten over het opslagmateriaal kan worden verplaatst en gecombineerd met elektronica die het mogelijk maakt om elke tip afzonderlijk te bedienen. Een deel van de uitdaging zal zijn om de algoritmen te schrijven voor het besturen van het apparaat om de opslag van gegevens te optimaliseren met behulp van het bewegende podium, zegt Willem Koning , hoogleraar mechanische wetenschappen en techniek aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champagne. (King maakte deel uit van het Millipede-team bij IBM en is wetenschappelijk adviseur van Nanochip.) In zowel harde schijven als flashgeheugen, zegt hij, kunnen bits sequentieel worden benaderd. Maar in dit systeem zullen, om te profiteren van de parallelle arrays van tips, methoden moeten worden ontwikkeld om duizenden bits tegelijk op te slaan en op te halen.
Het is een grote uitdaging, maar ik geloof dat het kan, zegt Lai. En als je de problemen oplost, heb je een geheel nieuwe geheugentechnologie die beschikbaar is.