Co je ferroelektrická paměť?

Ferroelektrická paměť s náhodným přístupem (Fram nebo Feram) je specializovaným typem ukládacího média pro solidní stav pro počítačové aplikace. Liší se od běžné RAM používané ve většině osobních počítačů v tom, že je neolativní, což znamená, že si zachovává data uložená v něm, když je napájení vypnuté na zařízení, ne platí pro standardní dynamický RAM (DRAM). Jedinečné vlastnosti materiálu, který je vyroben, mu dávají přirozený ferroelektrický stav, což znamená, že má vestavěnou polarizaci, která se propůjčuje polotržinnému ukládání dat bez potřeby energie. Tato přirozená polarizace znamená, že Fram má nízkou úroveň spotřeby energie oproti standardním DRAM.

Data na Fram Chip lze také změnit použitím elektrického pole pro psaní nových informací, což mu dává určitou podobnost s Flash Ram a programovatelnými paměťovými čipy v mnoha typech počítačového průmysluIal stroje známé jako elektricky vymazatelná programovatelná paměť pouze pro čtení (EEPROM). Hlavními nevýhody Framu je to, že hustota úložiště pro data je výrazně menší než hustota jiných typů RAM a je obtížnější ji produkovat, protože ferroelektrická vrstva může být snadno degradována během výroby křemíkových čipů. Vzhledem k tomu, že Ferroelektický RAM nemůže mít velké množství dat a bylo by drahé na aplikaci, které vyžadují hodně paměti, nejčastěji se používá v přenosných počítačových zařízeních, jako jsou chytré karty spojené s bezpečnostními systémy, aby vstoupily do budov a radiofrekvenčních identifikátorů (RFID) značek používaných pro spotřební výrobky.

Materiál, který se nejčastěji používá k výrobě ferroelektrického RAM od roku 2011, je olovo zirkantate titanátem (PZT), ačkoli historii technologie lze vysledovat až k její pojetí v roce 1952 a první produkci na konci 80. let. Architektura Fram Chip je postavena na modelu, kde je spárován úložný kondenzátorse signalizačním tranzistorem, který tvoří jednu programovatelnou buňku metalizace. Materiál PZT ve Ferrorelectric RAM je to, co mu dává schopnost udržet data bez přístupu k napájení. Zatímco architektura je založena na stejném modelu jako DRAM a obě ukládá data jako binární řetězce těch a nul, pouze ferroelektrická RAM má paměť s fázovou změnou, kde jsou data trvale zabudována, dokud je aplikované elektrické pole vymaže nebo nepřekračuje. V tomto smyslu funguje ferroelektrická RAM stejným způsobem jako Flash Memory nebo Eeprom Chip, kromě toho, že rychlost čtení-zápis je mnohem rychlejší a lze ji opakovat vícekrát, než začne selhat fram čip, a úroveň spotřeby energie je mnohem nižší.

Protože ferroelektrická RAM může mít rychlosti přístupu ke čtení-zápis 30 000krát rychleji než standardní čip EEPROM, spolu se skutečností, že může trvat 100 000krát déle a má pouze 1/200 spotřeby energie EEPROM, je to typ předchůdce závodní paměti. Závodiště mEmory je typ nezávislé, univerzální paměti pevného stavu pod designem v USA, který může nakonec nahradit standardní počítačové pevné disky a přenosná zařízení Flash Memory. Po komercializaci se očekává, že paměť závodní dráhy bude mít rychlost čtení-zápis, která je 100krát rychlejší než současná ferroelektrická RAM, nebo 3 000 000krát rychlejší než úroveň výkonu standardního pevného disku.