Souhrn
Výzkumníci představili novou generaci ferroelektrických tranzistorů (FeFET), které umožňují provoz NAND flash pamětí s téměř nulovým průchozím napětím a zároveň podporují ukládání až 5 bitů na jednu paměťovou buňku. Tato technologie řeší dlouhodobý kompromis mezi energetickou účinností a kapacitou paměti.
Klíčové body
- FeFET využívají zirkoniem dopovaný hafniumoxid (Zr:HfO₂) a oxidový polovodičový kanál.
- Dosahují až 5 bitů na buňku – což překračuje současné komerční NAND technologie.
- Průchozí napětí je téměř nulové, což snižuje spotřebu při řetězových operacích až o 96 %.
- Technologie je kompatibilní s 3D integrací a zachovává vlastnosti i při kanálech krátkých 25 nm.
Podrobnosti
Současné NAND flash paměti, které tvoří základ SSD disků a mobilních úložišť, trpí vysokou spotřebou při tzv. průchozím provozu – kdy je nutné aplikovat vysoké napětí na neaktivní buňky v řetězu, aby nedošlo ke ztrátě dat. Snížení tohoto napětí v minulosti vedlo ke zmenšení „paměťového okna“, což omezovalo možnost ukládat více než 3–4 bity na buňku (tzv. multi-level cell, MLC nebo TLC). Nová architektura FeFET řeší tento problém díky ferroelektrické vrstvě, která udržuje stabilní náboj i při nízkém napětí. Výsledkem je nejen výrazně nižší spotřeba, ale i vyšší hustota dat. Výzkum také potvrdil, že technologie funguje i v 3D uspořádání s krátkými kanály (25 nm), což je klíčové pro budoucí miniaturizaci.
Proč je to důležité
Tento pokrok má potenciál výrazně snížit energetickou náročnost datových center a mobilních zařízení, zejména v době rostoucího využití AI a edge computingu, kde je úložiště dat kritickou součástí. Zároveň otevírá cestu k dalšímu zvyšování kapacity pamětí bez obětování spolehlivosti nebo spotřeby. I když se jedná o laboratorní výsledek, jeho kompatibilita s existujícími výrobními procesy zvyšuje šanci na budoucí komerční využití.
Zdroj: 📰 Nature.com
| 