Vad är ferroelektriskt minne?

Ferroelectric random access memory (FRAM) lagrar datordata med hjälp av en speciell "ferroelektrisk film" som har förmågan att snabbt ändra polaritet. Det kan behålla data även om strömmen inte är på, så det klassificeras som icke-flyktigt minne. Ferroelektriskt minne fungerar utan batterier och förbrukar lite ström när information skrivs eller skrivs om till chipet. Prestanda för slumpmässigt åtkomstminne kombineras med förmågan att läsminne i ferroelektriskt minne. Det används för smartkort och mobila enheter som mobiltelefoner eftersom lite ström används och minneschips är svåra att komma åt av någon som manipulerar med dem.

Ett ferroelektriskt minneschip fungerar genom att använda en bly-zirkonat-titranatfilm för att förändra ett elektriskt fält runt det. Atomerna i filmen ändrar den elektriska polariteten till positiv eller negativ, eller tvärtom. Detta får filmen att bete sig som en switch som är kompatibel med binär kod och kan göra det möjligt att lagra data effektivt. Filmens polaritet förblir densamma när strömmen är av, vilket håller informationen intakt och låter chipet fungera utan mycket energi. Ferroelektriska minneschips behåller även data om strömmen plötsligt stängs av, till exempel i en blackout.

Jämfört med dynamiskt slumpmässigt åtkomstminne (DRAM) och elektriskt raderbart programmerbart läsminne (EEPROM), förbrukar ferroelektriskt minne 3 000 gånger mindre ström. Det beräknas också hålla 10 000 gånger längre eftersom information kan skrivas, raderas och skrivas om många gånger. Ett dielektriskt lager används i DRAM, men ett ferroelektriskt lager används istället för FRAM. Strukturen för de olika minneskiporna är annars mycket lik.

Även känd som FeRAM, kan ferroelektriskt minne skriva mycket snabbare än andra minnen. Skrivhastigheten har uppskattats vara nästan 500 gånger snabbare än med en EEPROM-enhet. Forskare har använt elektronmikroskop för att göra bilder av de elektriska fälten på minneschipets yta. Med hjälp av denna teknik kan de mäta material som gör det möjligt att kontrollera polarisationen på atomvågen för att skapa minneschips som fungerar ännu snabbare.

Ferroelektriskt minne är mer energieffektivt än andra typer av datorminne. Det är också säkrare att använda och lagra data på eftersom viktig information inte förloras lika lätt. Den är lämplig för användning i mobiltelefoner och i radiofrekvensidentifieringssystem (RFID). Minneskiporna kan också skriva om data många fler gånger, så att minnet inte slits ut och behöver bytas ut på kort tid.