У флешек появился шанс на долголетие — благодаря необычному алгоритму

Современные носители данных стремительно развиваются, но даже у самых перспективных технологий есть слабые места. Например, ферроэлектрическая память — один из кандидатов на замену традиционной флеш-памяти — страдает от быстрого износа и потери данных со временем. Однако российские учёные нашли способ бороться с этой проблемой.

Что не так с ферроэлектрической памятью

Ферроэлектрики, также известные как сегнетоэлектрики, — это материалы, в которых можно управлять положением электронов при помощи электрического поля. Они позволяют создавать энергонезависимую память, сочетающую скорость оперативной и надёжность флеш-памяти. Но у этой технологии есть один существенный недостаток: данные со временем могут исчезать.

Причина — капризные напряжения

Главный враг таких носителей — так называемые коэрцитивные напряжения. Именно они отвечают за стирание и перезапись данных. Со временем эти напряжения могут настолько измениться, что превысят рабочие параметры чипа. Итог — сбой при чтении и утрата информации.

Новый алгоритм: шаг к надёжной памяти

Чтобы устранить этот риск, учёные из России предложили алгоритм, способный предсказывать, как именно будут меняться напряжения в памяти при разных сценариях её эксплуатации. В разработке учитываются физические свойства ферроэлектриков, взаимодействие с электродами, температурные колебания и циклы чтения-записи.

"Данные напряжения изменяются в течение всего срока службы ячейки памяти, и сбой чтения может произойти на последующих этапах. В этой работе мы предлагаем предсказательную модель для расчета изменения напряжений при любом сценарии работы ячейки памяти", — пояснила Анастасия Чуприк, заведующая лабораторией МФТИ.

Математика на страже данных

Модель уже протестировали на микросхемах, созданных на основе оксидов циркония и гафния. Расчёты совпали с реальными экспериментами, что доказывает её точность. Теперь эта разработка может использоваться для создания новых материалов и проектирования более надёжных накопителей.

Уточнения

USB-флеш-накопитель (разг. флешка, ранее — флэшка) — запоминающее устройство, использующее в качестве носителя флеш-память, и подключаемое к компьютеру или иному устройству (например, к телевизору или магнитоле) по интерфейсу USB, пришедшее на замену гибким магнитным дискам (дискетам) и оптическим дискам.