Revista si suplimente
MarketWatch
Inapoi Inainte

INCDFM colaborează cu mediul privat pentru dezvoltarea de noi concepte în domeniul memoriilor şi al calcului paralel

22 Iunie 2018



Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Materialelor (INCDFM) desfăşoară de mai mult timp activităţi de cercetare în domeniul materialelor cu aplicabilitate în domeniul dispozitivelor electronice de memorare şi de calcul. Dintre acestea amintim materialele cu schimbare de fază, materialele feroelectrice şi nanostructurile semiconductoare imersate în matrice dielectrică. Toate acestea pot fi utilizate în memorii nevolatile de tip RAM (ex. memorie feroelectrică nevolatilă FeRAM).

Rămânând în domeniul memoriilor feroelectrice, principalele dezavantaje ale acestora sunt legate de citirea distructivă a informaţiei, care face necesară rescrierea acesteia după fiecare citire, şi limitările dimensionale impuse de prezervarea stării feroelectrice în materialul respectiv. În INCDFM s-au obţinut recent unele rezultate deosebite în sensul eliminării dezavantajelor mai sus amintitite. Astfel, combinând materiale feroelectrice cu materiale izolatoare în structuri multi-strat, s-au obţinut capacitoare feroelectrice cu stări multiple de polarizare, ceea ce face posibilă stocarea unei cantităţi mai mari de informaţii în aceeaşi celulă de memorie. În memoriile comerciale existente se pot stoca 2 stări, corespunzătoare celor două orientări ale polarizării. În structurile realizate în INCDFM se pot stoca, în principiu, 2n stări, unde n este numărul de straturi feroelectrice în structura multistrat.



Astfel, au fost realizate structuri cu 2 straturi feroelectrice şi unul izolator, care prezintă 4 stări de memorie (polarizare), şi structuri cu 3 straturi feroelectrice şi 2 izolatoare, care prezintă până la 8 stări de memorie independente şi accesibile individual. Mergând mai departe cu cercetările, s-a constatat că celulele de memorie cu orientări opuse ale polarizării în cel puţin 2 straturi feroelectrice prezintă valori diferite de capacitate. Aceasta deschide posibilitatea citirii ne-distructive a informaţiei stocate în celula de memorie. Astfel, cele 2n stări de memorie caracterizate prin stări diferite de polarizare cu citire distructivă se pot transforma în 2n-1 stări de memorie caracterizate prin valori diferite de capacitate cu citire ne-distructivă.
Mai mult, structurile multi-strat feroelectric-izolator pot funcţiona şi ca porţi logice pentru calcul digital, de tip AND/NAND sau OR/NOR (exemplu în figura 1, pentru operaţie OR/NOR). Operaţiile logice pot fi efectuate prin aplicarea unei suite de pulsuri de tensiune cu amplitudine bine definită, iar rezultatul operaţiei logice poate fi stocat pe aceeaşi celulă multistrat, rezultând că aceasta poate funcţiona atât ca unitate de calcul, cât şi ca celulă de memorie. Cu alte cuvinte, o structură multistrat se comportă ca un memcapacitor.

Rezultate în curs de brevetare
În final s-a pus în evidenţă şi existenţa unor stări de capacitate intermediară între două valori extreme (Hc şi Lc în figura 1), sugerând că acest tip de structură poate fi utilizată şi în sisteme de calcul paralel care încearcă să simuleze reţele neuronale similare creierului. Toate aceste rezultate au făcut obiectul a trei cereri de brevet şi a unui număr de publicaţii în jurnale importante precum Nanoscale sau Physical Review Applied.
Dar cel mai important aspect îl reprezintă faptul că rezultatele obţinute în INCDFM în ceea ce priveşte materialele cu potenţial de utilizare în aplicaţii de memorie şi memcomputing au atras atenţia mediului privat. Acest lucru s-a concretizat prin semnarea unui contract de cercetare cu firma Cyber-Swarm, specializată în sisteme cibernetice de securitate. Contractul se întinde pe durata a 2 ani, cu o finanţare consistentă, şi prevede realizarea de către INCDFM a unor materiale şi arhitecturi care să simuleze sinapsele neuronale şi care să poată fi utilizate în dispozitive duble de calcul paralel şi memorare.



Tags: Cercetare, incdfm

Parerea ta conteaza:

(0/5, 0 voturi)

Lasa un comentariu



trimite