Учёные нашли более экономичную модель работы магнитной RAM

Тогда как многие компании ищут методы улучшения обычной технологии работы Magnetoresistive-RAM (MRAM) – оперативной памяти на основе магнитов, японские физики нашли новый метод, который работает быстрее, потребляет меньше энергии и более лёгок в производстве. Учёные из Tohoku University (Япония) по новому использовали свойства магнитных доменов, которые являются ячейками в модулях памяти MRAM и хранят 0 или 1. И, как и все магниты, магнитные домены обладают северным и южным полюсами.

В ныне существующем методе работы MRAM запись 0 и 1 производиться с помощью изменения ориентации юг-север магнита, пропусканием электрического тока через расположенные рядом электромагниты. Чтение производиться пропусканием небольшого заряда через электрические проводники. Если север сверху, то это одно значение, если юг сверху, то это другое значение.

В новом подходе для чтения данных используется тот же метод, но для записи – более энергоэкономичный и более быстрый. Все ячейки памяти в нём располагаются на железной подложке и вокруг ячеек располагаются электроды. Пропусканием тока только через электроды, не запитывая электромагниты, учёные могут изменять ориентацию магнитных доменов, правда пока только на 10 градусов.

Сейчас физики работают над новым типом электродов или, возможно, серией электродов, которые смогут изменять ориентацию магнитных доменов на 180 градусов с использованием только электричества. Способности поворачивать ориентацию магнитных доменов на такой уровень уже достаточно для того, чтобы произвести полнофункциональную систему хранения для применения в компьютерах, а её низкое энергопотребление сделают её весьма востребованной в ноутбуках.

Разработка японских физиков представляет собой фундаментальный сдвиг в технологиях работы MRAM. В данной модели после того как начальное значение размещено в магнитном домене, только небольшой силы ток необходим для чтения и записи новых данных.

MRAM уже довольно долгое время привлекает к себе внимание учёных, в связи с её большей скоростью и более низким энергопотреблением, в сравнении с современными системами оперативной памяти. Они сходятся во мнении, что уже через несколько лет MRAM будет повсеместно применяться в вычислительной технике. Несмотря на все свои преимущества MRAM остаётся все ещё довольно сложной для производства, и поэтому компании пока не спешат вкладывать в неё свои деньги, ожидая когда появиться более экономичный метод её производства. Которым вполне может стать разработка японских физиков.

Дополнительно можно сказать, что и в развитии традиционного метода работы MRAM есть успехи. Немецкие физики разработали дизайн MRAM в виде "колонны", который значительно уменьшает время циклов чтения и записи данных и в плотную приближается к теоретическому лимиту скорости данной технологии, в плане переключения между чтением и записью. И при этом вполне может быть воспроизведён в промышленных масштабах.