UltraRAM
அல்ட்ரா ராம் என்பது ஒரு பிராண்ட் பெயர் மற்றும் சேமிப்பு சாதன தொழில்நுட்பமாகும், இது வளர்ச்சியில் உள்ளது. லான்காஸ்டர் பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியல் மற்றும் பொறியியல் துறை வார்விக்கில் உள்ள இயற்பியல் துறையுடன் இணைந்து மேம்பட்ட மின்னணு பொருட்களின் இதழில் ஒரு கட்டுரையை வெளியிட்டது, இது நிலையற்ற நினைவக தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது. இது ஒரு நினைவக சேமிப்பு தொழில்நுட்பமாக விவரிக்கப்பட்டுள்ளது, இது "ஃபிளாஷ் போன்ற தரவு சேமிப்பு நினைவகத்தின் நிலையற்ற தன்மையை, DRAM போன்ற வேலை செய்யும் நினைவகத்தின் வேகம், ஆற்றல் திறன் மற்றும் சகிப்புத்தன்மை ஆகியவற்றுடன் ஒருங்கிணைக்கிறது" அதாவது இது ஒரு ஹார்ட் டிரைவ் போன்ற தரவைத் தக்க வைத்துக் கொள்ள முடியும். லான்காஸ்டர் குழு செயல்பாட்டில் உள்ள கொள்கைகளை நிரூபிக்க சில அடிப்படை சோதனைகளைச் செய்தாலும், அல்ட்ரா ராம் தற்போது பெரும்பாலும் கோட்பாட்டளவில் உள்ளது. தரத்தை மேம்படுத்துவதற்கும், புனையமைப்பு செயல்முறையை நன்றாக மாற்றியமைப்பதற்கும், அல்ட்ரா ராம் சாதனங்களை செயல்படுத்துவதற்கும் அளவிடுவதற்கும் மேலும் பணிகள் நடந்து வருவதாக லான்காஸ்டர் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர். வரலாறு 2023 ஆம் ஆண்டில் அல்ட்ரா ராமை மேலும் மேம்படுத்த குயினாஸ் நிறுவனம் உருவாக்கப்பட்டது. மெமரி கான்செப்ட் அல்ட்ரா என்பது ஒரு சார்ஜ் அடிப்படையிலான நினைவகமாகும், அங்கு தர்க்க நிலை ஒரு எஃப்ஜி (முன் கேட்) இல் எலக்ட்ரான்கள் இருப்பது அல்லது இல்லாததால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. அல்2ஓ3 மின்கடத்தா மூலம் கட்டுப்பாட்டு வாயிலிலிருந்து (சிஜி) மின்சார ரீதியாகவும், ஐ. என். ஏ. எஸ்/அல்எஸ். பி. டி. பி. ஆர். டி ஹீட்டோரோஸ்ட்ரக்சர் மூலம் அடிப்படை சேனலிலிருந்து மின்சார ரீதியாகவும் எஃப்ஜி தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது. எஃப். ஜி. யில் எலக்ட்ரான்கள் இருப்பது (ஒரு லாஜிக் 0 நிலையை வரையறுப்பது) அடிப்படை என்-வகை ஐ. என். ஏ. எஸ் சேனலில் உள்ள கேரியர்களை குறைத்து, அதன் கடத்துத்திறனைக் குறைக்கிறது. எனவே, மூல (எஸ்) மற்றும் வடிகால் (டி) தொடர்புகளுக்கு இடையில் ஒரு மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும்போது சேனல் வழியாக மின்னோட்டத்தை அளவிடுவதன் மூலம் எஃப். ஜி. யின் சார்ஜ் நிலை மற்றும் நினைவகத்தின் தர்க்க நிலை ஆகியவை ஆக்கபூர்வமாக படிக்கப்படுகின்றன. நினைவகத்தின் இறுதி கூறு ஐ. என். ஏ. எஸ் பேக்-கேட் (பி. ஜி) ஆகும், இது பல்வேறு செயல்பாடுகளுக்கு கேட் ஸ்டேக் முழுவதும் செங்குத்தாக மின்னழுத்தங்களைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது. நினைவகத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட புதுமை TBRT (டிரிபிள் பேரியர் ரெசோனன்ட் டன்னலிங்) கட்டமைப்பாகும், இது ஒற்றை அடுக்கு தடைகளைப் போலல்லாமல், வெறும் ± 2.5 வி பயன்பாட்டின் மூலம் அதிக மின்சார எதிர்ப்பு நிலையில் இருந்து அதிக கடத்தும் நிலைக்கு மாற்றப்படலாம். இது AlSb தடைகள் மற்றும் InAs QW (குவாண்டம் வெல்) அடுக்குகளின் தடிமன்களை கவனமாக வடிவமைப்பதன் மூலம் அடையப்படுகிறது. நினைவகம் தக்கவைப்பு நிலையில் இருக்கும்போது, அதாவது, சாதனத்தில் எந்த மின்னழுத்தமும் பயன்படுத்தப்படாதபோது, டி. பி. ஆர். டி. கியூ. டபிள்யூ. களில் உள்ள எலக்ட்ரான் தரை நிலைகள் ஒருவருக்கொருவர் தவறாக வடிவமைக்கப்படுகின்றன மற்றும் ஆற்றல் ரீதியாக ஐ. என். ஏ. எஸ் எஃப். ஜி மற்றும் சேனல் அடுக்குகளின் 300 கே எலக்ட்ரான் எண்ணிக்கையை விட அதிகமாக உள்ளன. உண்மையில், அதிர்வு-சுரங்கப்பாதை கட்டமைப்பிற்கு வழக்கத்திற்கு மாறாக அதிக ஆற்றலில் வசிக்கும் கியூ. டபிள்யூ தரை நிலைகளால் நிலையற்ற தன்மை வலுப்படுத்தப்படுகிறது. இது அல்ட்ராடின் க்யூ. டபிள்யூ. க்கள் மற்றும் ஐ. என். ஏ. களில் அசாதாரணமாக குறைந்த எலக்ட்ரான் பயனுள்ள வெகுஜனங்களின் கலவையால் ஏற்படுகிறது. இந்த நிலையில், TBRT ஒரு பெரிய தடையை வழங்குகிறது, இது FG க்குள் அல்லது வெளியே எலக்ட்ரான் பரிமாற்றத்தைத் தடுக்கிறது. இருப்பினும், சாதனம் முழுவதும் பொருத்தமான சார்பைப் பயன்படுத்துவது கடத்தல் பட்டையை சாய்க்கிறது, அதாவது TBRT QW தரை நிலைகள் சேனலில் (நிரல் செயல்பாட்டின் போது) அல்லது FG (அழிக்கும் செயல்பாட்டின் போது) ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான் நிலைகளுடன் சீரமைக்கப்படுகின்றன. இது ஒத்ததிர்வு சுரங்கப்பாதையின் இயல்பான வேகமான குவாண்டம்-மெக்கானிக்கல் செயல்முறையின் மூலம் டி. பி. ஆர். டி பிராந்தியத்தின் குறுக்கே எலக்ட்ரான்கள் விரும்பிய திசையில் வேகமாக நகர அனுமதிக்கிறது. DRAM உடன் ஒப்பிடும்போது சாதனத்தின் குறைந்த மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் ஒரு யூனிட் பகுதிக்கு குறைந்த கொள்ளளவு காரணமாக, 10−17 J இன் அல்ட்ரா லோ லாஜிக் ஸ்டேட் ஸ்விட்சிங் எனர்ஜிகள் 20 nm அம்ச அளவு அல்ட்ரா ராம் நினைவுகளுக்கு கணிக்கப்பட்டுள்ளன, இது முறையே DRAM மற்றும் ஃபிளாஷ் ஆகியவற்றை விட இரண்டு மற்றும் மூன்று வரிசைகள் குறைவாக உள்ளது. இருப்பினும், இந்த அல்ட்ரா-லோ மாறுதல் ஆற்றலை என்எம்-அளவிலான சாதனங்களை உருவாக்குவதன் மூலம் உணர முடியும் முன், மைக்ரோமீட்டர் அளவிலான சாதனங்களின் அடிப்படை பண்புகள் முதலில் புரிந்து கொள்ளப்பட்டு உகந்ததாக இருக்க வேண்டும். GaAS அடி மூலக்கூறுகளில் வளர்க்கப்படும் அல்ட்ரா ராம் முன்மாதிரி சாதனங்கள் முன்பு சோதனை-வரையறுக்கப்பட்ட, சாதனம்-வரையறுக்கப்படாத, 105 களின் நிலையற்ற தக்கவைப்பு மற்றும் 106 நிரல்-அழிப்பு சுழற்சிகளின் சகிப்புத்தன்மையை வெளிப்படுத்தியுள்ளன. செயல்பாடுகள் ஒரு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எஃப்ஜி லாஜிக் '0' என்றும், சார்ஜ் இல்லாதது லாஜிக் '1' என்றும் வரையறுக்கப்படுகிறது. நிரல் மற்றும் அழிக்க சுழற்சிகள், முறையே FG ஐ சார்ஜ் செய்ய மற்றும் வெளியேற்ற, CG இல் ≤ ± 2.55 V மின்னழுத்த துடிப்புகளைப் பயன்படுத்தவும். சப்மைக்ரோமீட்டர் அம்ச அளவுகள் மற்றும் <100 mV/dec இன் சப் த்ரெஷோல்ட் ஸ்விங் கொண்ட ஐ. என். ஏ. எஸ் சேனல் டிரான்சிஸ்டர்கள் முன்பு நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளன. இதன் விளைவாக, லான்காஸ்டர் குழுவால் வடிவமைக்கப்பட்ட சாதனங்களில் 350 எம். வி. யின் நுழைவாயில் மின்னழுத்த சாளரத்தின் காரணமாக, பொதுவாக-ஆஃப் சேனலை செயல்படுத்துவதன் மூலம் யு. எல். டி. ஆர். ஏ. ஆர். ஏ. எம் இன் 0/1 மின்னோட்ட மாறுபாடு மூன்று தசாப்தங்களாக மேம்படும் என்று எதிர்பார்க்கலாம். சேனலை கவனமாக மாற்றியமைப்பதன் மூலம் 0/1 மாறுபாட்டின் இத்தகைய முன்னேற்றம் நினைவக வரிசைகளை ஒரு புதிய உயர் அடர்த்தி ரேம் கட்டமைப்புடன் உருவாக்க அனுமதிக்கும். முக்கியத்துவம் சிலிக்கான் சாதனங்களில் உள்ள அல்டிராம் உண்மையில் GaA இன் கூட்டு குறைக்கடத்தி செதில்களில் தொழில்நுட்பத்தின் முந்தைய அவதாரங்களை விட சிறப்பாக செயல்படுகிறது, குறைந்தபட்சம் 1000 ஆண்டுகள் தரவு சேமிப்பு நேரங்களை (எக்ஸ்ட்ராபோலேட்டட்) நிரூபிக்கிறது, வேகமான மாறுதல் வேகம் (சாதனத்தின் அளவைப் பொறுத்தவரை) மற்றும் குறைந்தது 10 மில்லியன் நிரல்-அழிக்கும் சைக்கிள் சகிப்புத்தன்மை, இது ஃபிளாஷ் விட நூறு முதல் ஆயிரம் மடங்கு சிறந்தது. இந்த ஆய்வுக்கு தலைமை தாங்கும் லான்காஸ்டரில் உள்ள இயற்பியல் துறையின் பேராசிரியர் மனுஸ் ஹெய்ன் கூறுகையில், "பெரிய படிக ஜன்னல் பொருந்தாத தன்மை, தனிமத்திலிருந்து கலவை குறைக்கடத்திக்கு மாறுதல் மற்றும் வெப்பச் சுருக்கத்தில் உள்ள வேறுபாடுகள் ஆகியவற்றின் மிக முக்கியமான பொருள் சவால்களை முறியடித்து, சிலிக்கானில் உள்ள அல்டிராம் நமது ஆராய்ச்சிக்கு ஒரு பெரிய முன்னேற்றமாகும்" என்றார். ஆகஸ்ட் 11,2023 அன்று, இது 17 வது ஃப்ளாஷ் மெமரி உச்சி மாநாட்டில் (எஃப்எம்எஸ் 2023) "மிகவும் புதுமையான ஃப்ளாஷ் மெமரி ஸ்டார்ட்அப்" விருதை வென்றது. மேலும் காண்க ஃப்ளோட்டிங்-கேட் MOSFET சார்ஜ் ட்ராப் ஃபிளாஷ் டைனமிக் சீரற்ற அணுகல் நினைவக குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் விளம்பர வீடியோஃ https://www.youtube.com/watch?v=iz-sYyfojw4 தரவு சேமிப்பு