Российские физики разработали технологию вечной памяти для кардиостимуляторов и систем ИИ

Российские физики из МФТИ совершили прорыв в области микроэлектроники, разработав сегнетоэлектрическую память с феноменальным ресурсом выносливости. Новое устройство способно выдерживать до 100 миллионов циклов перезаписи, что в тысячи раз превосходит возможности стандартных современных накопителей.

Фото: https://unsplash.com by Fahim Muntashir is licensed under Free

Ноутбук

Технология базируется на способности материалов сохранять поляризацию и данные даже при полном отсутствии электропитания, что делает её идеальной для критически важной электроники.

Применение этой инновации охватывает широчайший спектр — от бытовых носителей информации до сложных медицинских приборов, таких как кардиостимуляторы. Как сообщает Газета.Ru со ссылкой на специалистов МФТИ, сегнетоэлектрики позволяют создавать чипы со сверхтонкими пленками толщиной всего в несколько нанометров. Это открывает путь к радикальной миниатюризации устройств без потери их производительности, при этом энергопотребление системы остается на минимальном уровне.

Ключевой проблемой при работе с нанопленками из оксида гафния-циркония долгое время оставались токи утечки, снижавшие стабильность сигнала. Младший научный сотрудник лаборатории перспективных концепций хранения данных МФТИ Илья Савичев пояснил, что виновниками этого процесса являются границы кристаллических зерен, выступающие "ловушками" для электронов. Исследователи научились нивелировать этот эффект путем оптимизации термической обработки и подбора специальных материалов электродов, включая вольфрам и нитрид титана.

"Повышенная износостойкость таких чипов крайне важна для сегмента Интернета вещей и носимой электроники, где регулярная замена компонентов невозможна. Высокая плотность циклов перезаписи позволит устройствам работать десятилетиями без деградации ячеек памяти", — объяснил в беседе с Pravda. Ru инженер по информационной безопасности Максим Петров.

Разработанная учеными математическая модель теперь позволяет прогнозировать "старение" памяти в зависимости от интенсивности её эксплуатации. По словам Анастасии Чуприк, для нейросетей и ускорителей ИИ требуются тонкие слои для мгновенных операций, в то время как для надежного хранения архивов лучше подходят более плотные структуры. Правильный выбор параметров на этапе проектирования поможет избежать сценариев, когда смартфон или промышленный контроллер преждевременно выходят из строя из-за износа накопителя.

Ответы на популярные вопросы о сегнетоэлектрической памяти

Чем эта память отличается от обычной флешки?

Она выдерживает в тысячи раз больше циклов перезаписи (до 100 млн) и потребляет значительно меньше энергии, сохраняя данные при выключенном питании.

Почему разработка важна для искусственного интеллекта?

Ускорителям ИИ требуется колоссальное количество быстрых операций записи и считывания; новая память позволяет делать это почти бесконечно без риска поломки чипа.

Из чего сделана "вечная" флешка?

Основу составляет нанопленка из оксида гафния-циркония, зажатая между специальными вольфрамовыми и титановыми электродами.

Когда технология появится в гаджетах?

Созданная учеными МФТИ модель уже позволяет проектировать чипы, что максимально приближает этап промышленного внедрения в электронику нового поколения.

Читайте также

• Обещают ускорение смартфона: как популярные приложения добиваются эффекта быстрого устройства
• Обычный чехол становится капканом: почему батарея изнашивается быстрее именно ночью
• Зима против смартфонов: эта ошибка с зарядкой губит батарею окончательно