Co je ferroelektrická paměť?

Ferroelektrická paměť s náhodným přístupem (FRAM) ukládá počítačová data pomocí speciálního „ferroelektrického filmu“, který má schopnost rychle měnit polaritu. Je schopna uchovat data, i když není napájení zapnuto, takže je klasifikována jako energeticky nezávislá paměť. Ferroelektrická paměť pracuje bez baterií a při zápisu nebo přepisování informací na čip spotřebovává málo energie. Výkon paměti s náhodným přístupem je kombinován se schopnostmi paměti jen pro čtení ve ferroelektrické paměti. Používá se pro chytré karty a mobilní zařízení, jako jsou mobilní telefony, protože se spotřebuje málo energie a paměťové čipy je obtížné získat od někoho, kdo s nimi manipuluje.

Ferroelektrický paměťový čip funguje tak, že používá film titaničitanu zirkoničitého olovnatého pro změnu elektrického pole kolem něj. Atomy ve filmu mění elektrickou polaritu na kladnou nebo zápornou nebo naopak. To způsobí, že se film chová jako přepínač, který je kompatibilní s binárním kódem a umožňuje efektivní ukládání dat. Polarita filmu zůstává stejná i při vypnutém napájení, udržuje informace neporušené a umožňuje čipu pracovat bez velké energie. Ferroelektrické paměťové čipy budou dokonce uchovávat data, pokud se náhle vypne napájení, například při výpadku proudu.

Ve srovnání s dynamickou pamětí s náhodným přístupem (DRAM) a elektricky vymazatelnou programovatelnou pamětí typu čtení (EEPROM) spotřebuje ferroelektrická paměť 3000krát méně energie. Odhaduje se také, že vydrží 10 000krát déle, protože informace lze zapisovat, mazat a přepisovat mnohokrát. V DRAM se používá dielektrická vrstva, ale místo FRAM se používá ferroelektrická vrstva. Struktura různých paměťových čipů je jinak velmi podobná.

Ferroelektrická paměť, známá také jako FeRAM, může psát mnohem rychleji než jiné paměti. Odhadovaná rychlost zápisu je téměř 500krát rychlejší než u zařízení EEPROM. Vědci použili elektronové mikroskopy k vytvoření snímků elektrických polí na povrchu paměťového čipu. Pomocí této techniky mohou měřit materiály, které umožňují řízení polarizace v atomových měřítcích, aby vytvořily paměťové čipy, které fungují ještě rychleji.

Ferroelektrická paměť je energeticky účinnější než jiné typy počítačové paměti. Je také bezpečnější používat a ukládat data, protože důležité informace nebudou ztraceny tak snadno. Je vhodný pro použití v mobilních telefonech a v systémech RFID. Paměťové čipy mohou také přepisovat data mnohokrát, takže se paměť nevyčerpá a musí být vyměněna v krátkém čase.