الذاكرة المستدامة
ابتكارات في الذاكرة المستدامة بزمن انتقال منخفض مدعومة بأحدث المواد وأبحاث الأجهزة
يتم حاليًا استخدام تقنيتين مختلفتين كذاكرة تصل إليها وحدة المعالجة المركزية: SRAM وDRAM. كلتاهما ذاكرة غير مستدامة، ما يعني أن البيانات المخزنة عليهما سيتم فقدانها عند انقطاع التيار الكهربائي أو إيقاف التشغيل. تتم دراسة فئة جديدة من الذاكرة (الذاكرة الثابتة أو فئة التخزين، مثل SCM) وتطويرها إلى ذاكرة مستدامة، أي أن البيانات لا تختفي عند انقطاع التيار الكهربائي.
جهود شركة Western Digital المبذولة في تطوير الذاكرة المستدامة
تم تكليف مجموعة NVM ضمن فريق شركة Western Digital Research بتقييم جميع تصميمات خلايا الذاكرة NVM المرشحة.
يجب ألّا تحتفظ خلية الذاكرة بالبيانات فحسب، بل يجب أيضًا أن تخزن البيانات لفترة زمنية مقبولة تجاريًا. يجب أن تكون سرعة الخلية في نطاق زمن الانتقال المستهدف لذاكرة SCM، ويجب أن يفي العمر الافتراضي للخلية بمتطلبات SCM. يجب أن تكون خلية الذاكرة قابلة للتصنيع باستخدام معدات تصنيع السيليكون الحالية، ويجب أن تكون التكنولوجيا قابلة للتوسيع إلى مرتكز أصغر وأصغر إذا كان لها أن تنافس في سوق تخزين البيانات.
لإنجاز هذه المهمة، يتعين على فريق NVM دراسة المواد الموجودة والجديدة، وتصنيع خلايا الذاكرة، ثم اختبار تلك الخلايا فيما بعد وتمييزها مقابل المواصفات المستهدفة لخلية SCM NVM.
يجب تطوير تقنيات خلايا الذاكرة الواعدة، ولن تفي أي خلية بالمواصفات الكاملة في الاختبار الأول، ويجب تطوير تلك الخلايا الواعدة من حيث (المواد، وعمليات التصنيع، وما إلى ذلك). بالإضافة إلى أنه يجب دراسة التغيير في خصائص الخلية مع تغير الحجم لتحديد ما إذا كانت التكنولوجيا قابلة للتوسيع.
بمجرد تحديد خلية ذاكرة مناسبة، سيعمل فريق أبحاث NVM مع فِرق أخرى في شركة Western Digital لدراسة ما هو ممكن أن يكون المطلوب لإنتاج التكنولوجيا واستخدامها لصنع منتج. وهذا يتطلب جهودًا بدءًا من الاندماج في نظام تشغيل إلى بناء مختبر تصنيع لإنتاج التكنولوجيا الجديدة.
مختبر شركة Western Digital على المستوى النانوي
لتحقيق هذه الأهداف، قامت منظمة الأبحاث ببناء مختبر على المستوى النانوي، وهو مختبر نادر في مجال التخزين والذاكرة.
يحتوي المختبر على مجموعة من أدوات ترسيب الأغشية الرقيقة وأدوات الزخرفة ومعدات التوصيف وقدرات النمذجة لتصنيع ودراسة وتطوير مواد جديدة للأجهزة النانوية.
ثم يتم وضع هذه المواد بنمط محدد وتغطيتها بمواد أخرى لإنتاج أجهزة نانوية ودوائر اختبار، وكل ذلك يتم في نفس المختبر. وتصبح العملية مكتملة عند اختبار مجموعة أخرى من أدوات التوصيف الكهربائي دورة تطوير المواد، وتصميم الجهاز، والتصنيع، والاختبار.