211service.com
Polimerinė atmintis
Nors mikroschemų gamintojai ir toliau vis daugiau gręžia iš silicio, didžiausią patobulinimą elektronikos pramonėje gali padaryti visiškai kita medžiaga: plastikas. Laboratorijos visame pasaulyje kuria integruotas grandines, delninių prietaisų ekranus ir net saulės elementus, kurie remiasi elektrai laidžiais polimerais, o ne siliciu, kad būtų sukurti pigūs ir lankstūs elektroniniai komponentai. Dabar du pasaulyje pirmaujantys lustų gamintojai lenktyniauja kurdami naujas šio plastikinio mikroelektronikos arsenalo atsargas: polimerinę atmintį.
Advanced Micro Devices of Sunnyvale, CA, bendradarbiauja su Coatue, Woburn mieste, MA, kurdama lustus, kurie saugo duomenis polimeruose, o ne silicyje. Anot „Coatue“ generalinio direktoriaus Andrew Perlmano, ši technologija gali padėti sukurti pigesnę ir tankesnę „flash“ atminties lustų – skaitmeniniuose fotoaparatuose ir MP3 grotuvuose naudojamos atminties tipo – alternatyvą. Tuo tarpu „Intel“ bendradarbiauja su „Thin Film Technologies“ Linkpinge (Švedija) panaši didelės talpos polimerinė atmintis.
Ši istorija buvo mūsų 2002 m. rugsėjo mėn. numerio dalis
- Žr. likusią numerio dalį
- Prenumeruoti
Polimerinės mikroelektronikos gaminiai gali būti daug pigesni nei silicio prietaisai. Vietoj kelių milijardų dolerių gamybos įrangos, kuri išgraviruoja grandines ant silicio plokštelės, gamintojai galiausiai galėtų naudoti rašalinius spausdintuvus, kad puršktų skysto polimero grandines ant paviršiaus. Polimerinė atmintis turi papildomą priedą: skirtingai nei jūsų kompiuterio atmintis, ji išsaugo informaciją net ir išjungus maitinimą. Tokia nepastovi atmintis turi potencialių pranašumų – ne mažiau kaip galimybė, kad niekada nereikės laukti, kol kompiuteris įsijungs, o daugelis tyrinėtojų dirba įvairiais būdais (žr. Magnetinę atsitiktinės prieigos atmintį, TR liepos/rugpjūčio mėn. 2002). Tačiau polimerinė atmintis gali saugoti daug daugiau duomenų nei kitos nepastovios alternatyvos.
Polimerinė atmintis saugo informaciją visiškai kitaip nei silicio įrenginiai. Užuot kodavęs nulius ir vienetus kaip ląstelėje saugomą krūvio kiekį, Coatue lustai saugo duomenis, pagrįstus polimero elektrine varža. Naudodamas Kalifornijos universiteto Los Andžele ir Rusijos mokslų akademijos Novosibirske licencijuotą technologiją, Coatue kiekvieną atminties ląstelę pagamina kaip polimerą, įterptą tarp dviejų elektrodų. Elektrinio lauko panaudojimas ląstelėje sumažina polimero varžą, taip padidindamas jo gebėjimą pravesti srovę; polimeras išlaiko savo būseną tol, kol panaudojamas priešingo poliškumo laukas, kuris padidina jo atsparumą iki pradinio lygio. Skirtingos laidumo būsenos reiškia informacijos bitus.
Coatue polimerinės atminties ląstelės yra maždaug ketvirtadalis įprastų silicio elementų dydžio. Ir, skirtingai nei silicio prietaisai, polimerinės ląstelės gali būti sukrautos, kad būtų sukurta trimatė struktūra. Ši architektūra gali virsti atminties lustais, kurių atminties talpa yra kelis kartus didesnė už „flash“ atmintį. Iki 2004 m. Coatue tikisi rinkoje turėti atminties lustus, galinčius talpinti 32 gigabitus, pranokstančias „flash“ atmintį, kuri iki to laiko turėtų tilpti apie du gigabitus.
Tačiau polimerinę atmintį paversti komerciniu produktu nebus lengva. Atminties technologijos konkuruoja ne tik atminties talpa, bet ir greičiu, energijos sąnaudomis ir patikimumu. Sunkumai yra patenkinti visus dabartinių silicio atminties lustų reikalavimus, sako Thomas Theis, IBM Watson tyrimų centro Yorktown Heights, NY fizinių mokslų direktorius. Kol naujos atminties medžiagos nesugebės konkuruoti su dideliu silicio našumu, pastebi Theisas, tikėtina, kad jos apsiribos nišinėmis programomis.
Vienas iš galimų naudojimo būdų yra vienkartinė elektronika, kur kaina, o ne našumas, yra lemiamas veiksnys. „Lucent Technologies“ Bell Laboratories mokslininkai dirba su polimerinės atminties įrenginiais, naudojami identifikavimo žymose. „Bell Labs“ pagaminta polimerinė atmintis vis dar yra gana lėta pagal silicio standartus, o numatoma talpa yra tik apie kilobitą. Tačiau, sako „Bell Labs“ chemikas Howardas Katzas, lankstūs ir nebrangūs polimerinės atminties įrenginiai gali būti labai patrauklūs, pavyzdžiui, identifikavimo žymelėms, skirtoms išmesti po kelių panaudojimų.
Tobulėjant polimerinės atminties technologijai, ji gali atverti kelią kompiuteriams, pagamintiems tik iš plastikinių elektroninių komponentų – nuo ekrano iki loginio lusto. Tai gali užtrukti dešimtmečius, tačiau mokslininkams peržengiant polimerų ribas, vizija atrodo ne tokia tolima. Ir artimiausiu metu Coatue teigia, kad jo polimerinė atmintis galėtų būti integruota į esamą silicio infrastruktūrą. Revoliucija jau prasidėjo, sako MIT chemikas Timas Swageris, Coatue mokslinis patarėjas.