Venäläiset tutkijat kehittävät flash-muistia, joka voi tallentaa tietoa satoja vuosia

Kuva: iXBT · Lähde

Venäjän Rzhanovin puolijohdefysiikan instituutin tutkijat ovat kehittäneet säteilyä kestävää, ei-haihtuvaa flash-muistiteknologiaa, jonka datan säilyvyys voi kestää potentiaalisesti vuosisatoja, kohdennettuna avaruussovelluksiin kuten satelliitteihin ja kiertoradan datakeskuksiin.

Tiedemiehet A. V. Rzhanovin puolijohdefysiikan instituutista, joka kuuluu Venäjän tiedeakatemian Siperian haarakonttoriin, ovat esittäneet uuden ei-haihtuvien flash-muistien teknologian, joka erottuu parannetulla säteilynkestävyydellään ja poikkeuksellisen pitkällä datan säilyvyysajalla. Tämä innovaatio tarjoaa lupaavia sovelluksia avaruusteknologiassa, mukaan lukien satelliitit, ydinvoimalla varustetut avaruusalukset sekä kiertoradalla olevat datakeskukset.

Teknologian ydin perustuu dielektrisiin kalvoihin, joissa on rakenteellisia vikoja, ns. elektronipyydyksiä. Nämä pyydykset pystyvät vangitsemaan ja pitämään sähkölatausta pitkän aikaa, jolloin latauksen läsnäolo tai puuttuminen edustaa digitaalista informaatiota. Aluksi tutkijat testasivat piinitridikalvoja ja siirtyivät myöhemmin materiaaleihin, joilla on korkea dielektrinen permittiivisyys, kuten alumiinioksidi ja tseraalioksidi. Kehittäjien mukaan tämä lähestymistapa pidentää datan säilyvyysaikaa, vähentää uudelleenkirjoituksen energiankulutusta ja parantaa muistin kestävyyttä ionisoivaa säteilyä vastaan; nämä ratkaisut on patentoitu.

Instituutin johtava tieteellinen tutkija Vladimir Gritsenko totesi, että huoneenlämpötilassa teoreettinen elektronien säilytysaika näissä pyydyksissä voisi olla satoja vuosia. Perinteisestä kelluvilla porteilla toimivasta flash-muistista poiketen tämä rakenne lokalisoituu suoraan dielektriseen kerrokseen.

Säteilynkestävyys on kriittinen avaruuselektroniikassa, koska korkeaenergisten hiukkasten altistus voi aiheuttaa virheitä tai tiedon korruptoitumista. Tämän vuoksi säteilynkestävät muistiratkaisut ovat erityisen arvokkaita pitkäkestoisissa avaruuslennoissa.

Yksi tutkijoiden esiin nostama mahdollinen sovellus on kiertoradalla toimivat datakeskukset. Satelliitit, jotka suorittavat kaukokartoitusta ja tieteellisiä tehtäviä, tuottavat suuria tietomääriä, ja tiedon käsittely suoraan laitteessa voisi vähentää maahan tapahtuvan viestintäkanavien kuormitusta.

Satelliittien lisäksi teknologiaa voidaan käyttää monimutkaisemmissa järjestelmissä, kuten ydinenergialla varustetuissa avaruusaluksissa ja autonomisissa tutkimusasemissa. Kuitenkin tutkijat korostavat, että pelkkä säteilynkestävä muisti ei riitä, sillä säteilynkestävät prosessorit ovat edelleen erillinen tekninen haaste.

Samaan aikaan tiimi tutkii vaihtoehtoisia datan tallennusmekanismeja, jotka perustuvat materiaalin tilan muuttamiseen latauksen säilyttämisen sijaan. Nämä kokeelliset menetelmät voisivat tarjota huomattavasti nopeamman toiminnan ja kestävyyden, joka ulottuu triljooniin uudelleenkirjoituskertoihin, vaikkakin ne ovat vielä alkuvaiheen kehityksessä.

Tämä merkittävä läpimurto merkitsee tärkeää edistysaskelta kestävien muistiteknologioiden kehittämisessä, jotka on suunniteltu avaruustutkimuksen vaativiin olosuhteisiin ja pitkäaikaiseen datan tallennukseen.