Russiske forskere utvikler flashminne som kan lagre data i hundrevis av år

Bilde: iXBT · Kilde

Forskere ved Rzhanov-instituttet for halvlederfysikk i Russland har utviklet en strålingsresistent, ikke-flyktig flashminneteknologi med dataretensjon som potensielt varer i århundrer, rettet mot romapplikasjoner som satellitter og banebaserte datasentre.

Forskere fra A. V. Rzhanov-instituttet for halvlederfysikk, som er en del av den sibirske grenen av Russlands vitenskapsakademi, har foreslått en ny teknologi for ikke-flyktig flashminne kjennetegnet av økt motstandskraft mot stråling og en eksepsjonelt lang datalagringsperiode. Denne innovasjonen har potensial for bruk i romteknologi, inkludert satellitter, romfartøy utstyrt med kjernefysiske kraftenheter og banebaserte datasentre.

Kjernen i teknologien er basert på dielektriske filmer med strukturelle defekter kjent som elektronfeller. Disse fellene kan fange og holde elektrisk ladning over lang tid, der tilstedeværelse eller fravær av ladning representerer digital informasjon. Opprinnelig eksperimenterte forskerne med silisiumnitridfilmer, men gikk senere over til materialer med høy dielektrisk permittivitet som aluminiumoksid og zirkoniumoksid. Ifølge utviklerne forlenger denne tilnærmingen dataretensjonstiden, reduserer strømforbruket under omskriving, og forbedrer minnets motstand mot ioniserende stråling; patenter er søkt for disse løsningene.

Vladimir Gritsenko, institutets ledende vitenskapelige medarbeider, uttalte at ved romtemperatur kan den teoretiske elektronsretensjonstiden i disse fellene nå hundre århundrer. I motsetning til tradisjonelle flashminner som er basert på flytende porter, lokaliserer dette designet ladningen direkte i det dielektriske laget.

Strålingsmotstand er avgjørende for rombasert elektronikk, ettersom eksponering for høyenergipartikler kan føre til datafeil eller korrupsjon. Derfor er minner med forbedret strålingstoleranse spesielt verdifulle for langvarige romoppdrag.

En potensiell anvendelse forskerne fremhever er banebaserte datasentre. Satellitter som utfører fjernmåling og vitenskapelige oppdrag genererer store datamengder, og å behandle disse dataene ombord kan redusere båndbreddebehovet til kommunikasjonskanaler til jorden.

Utover satellitter kan teknologien anvendes i mer komplekse systemer som romfartøy drevet av kjerneenergi og autonome forskningsstasjoner. Likevel understreker forskerne at strålingsresistent minne alene ikke er tilstrekkelig; strålingsherdede prosessorer utgjør fortsatt en egen teknologisk utfordring.

Samtidig undersøker teamet alternative datalagringsmekanismer som baserer seg på å endre materialtilstand i stedet for lagring av ladning. Disse eksperimentelle metodene kan tilby betydelig høyere operasjonshastigheter og utholdenhet som når billioner av omskrivningssykluser, selv om de fortsatt befinner seg i tidlige utviklingsfaser.

Dette viktige gjennombruddet representerer et meningsfullt fremskritt i utviklingen av holdbare minneteknologier tilpasset de krevende forholdene ved romutforskning og langsiktig datalagring.