Sneller geheugen dankzij dunne kristallagen

Wetenschappers van het Argonne National Laboratory in Illinois hebben een eerder aangenomen theorie over het ferro-elektrisch effect van kristallen verworpen, zo lezen we op New Scientist. Ferro-elektriciteit wordt vertoond door perovskite-kristallen, waarin de voordeligste ionpositie zorgt voor het ontstaan van dipoolmoleculen. Geheugen gebaseerd op ferro-elektriciteit bestaat uit een aantal dunne lagen kristal en slaat data op door middel van het omgooien van de dipool door er een elektrisch veld op te zetten. De dipool slaat dan om, doordat de positie van de ionen in de moleculen veranderen onder invloed van het geladen veld. Het team van Brian Stephenson heeft echter aangetoond dat er geen vaste grens is aan de grootte van de kristallen om dit effect te kunnen vertonen.

Eerder werd gedacht dat een minimumdikte van vier nanometer nodig was om de verschuiving van ionpositie te kunnen laten plaatsvinden. Vroeger dacht men dat een ferro-elektrisch effect onmogelijk was in dunnere lagen, omdat er een depolariserend veld ontstond door het ophopen van overtollige lading in de elektroden. Volgens Stephenson werden de negatieve resultaten niet veroorzaakt door een depolariserend veld, maar door imperfecte kristallen.

Hijzelf gebruikte kristallen zonder defecten, die hij tijdens de groei bekeek in een röntgensynchrotron. Het ferro-elektrisch effect wordt gebruikt in het zogenaamde Fe-RAM, dat tot nu toe alleen gebruikt kon worden voor opslagmedia met een lage geheugendichtheid, zoals smartcards. Door de ontdekking dat de kristallen wel kleiner kunnen zijn dan vier nanometer kan deze geheugendichtheid vergroot worden met een factor honderd, aldus Stephenson. Het Fe-RAM zou dan meer opslagcapaciteit hebben en een goed alternatief zijn voor de huidige RAM-systemen. Het energieverbruik ligt lager dan dat van gewoon RAM, omdat de data niet verloren gaat wanneer de spanning uitgeschakeld wordt. Ook de snelheid is een bijkomend voordeel: Fe-RAM is sneller dan het nu veel gebruikte flashgeheugen.

Reacties (30)

Huidige chips van Fe-RAM hebben 256 kilobits aan data en de fabrikant zegt dat de verkleining erg ingewikkeld kan worden. Als het lukt om de 100 voudige vergroting te realiseren dan heb je 25 Mbit. Dan zie ik nog steeds meer in nantubes geheugen (NRAM) zie: http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99993838 Dit is ook non volatile en sneller dan flash RAM.

Zou dit misschien later ook kunnen gaan fungeren als solid state disk?

Dat lijkt me dan weer de dure kant op gaan, het moet kunnen concureren met de prijs van HDD's(1€/1GB) dus zeker niet meer dan 1.5€/GB.
* 786562 nuclear

edit:
Ik kan natuurlijk de bal helemaal misslaan maar het productieproces lijkt me (voorlopig) veel te duur

voor een solid state HDD die boven de 100MB/s komt zullen mensen echt wel meer geld over hebben dan 1 euro per GB, ik denk tot wel 10 euro per GB. Alleen doen ze er dan wel verstandig aan om de HDD te beperken tot 20, 40 en 80 GB ofzo..

Alleen doen ze er dan wel verstandig aan om de HDD te beperken tot 20, 40 en 80 GB ofzo..

Tuurlijk, waarom niet? Groot genoeg om je OS op te zetten en misschien wat swap files en zo. Voor bestanden die je minder vaak nodig hebt is een gewone HD snel genoeg. Ik ben best wel bereid om diep in de buidel te tasten voor een HD die gigabytes per seconde kan versturen, maar dan moet er natuurlijk wel een bus ontworpen worden die dat aankan.

vraag en aanbod doet de prijs echt wel dalen, als iedereen een snelle HD wil zullen die binnen 2-3 jaar wel voor el-cheapo te koop zijn
cd-rw en hd space was ook niet echt goedkoop nu kost dat geen drol meer.

waarom zou je de HDD beperken tot een aantal GB ? als het alleen maar voordeel bied ..

als het duur blijft is de volgende combo
* prog en OS-Solid-State-HD
* Magneetische HD voor data -opslag
natuurlijk zeer handing

Maar als je dat bv in het RAM zou doen deze techniek zou dit betekenen dat het aan Windows veel meer eisen stelt want een reboot om je ram te leeg te maken is er niet meer bij. Maarook je pc zou sneller opgestart zijn c.q. je kan verder gaan waar je gebeleven was bij een power-faillure immers het wordt toch bewaard is Solid State Geheugen.

Ziet er allemaal leuk uit maar als de kristallen "perfect" moeten zijn zullen ze ook handmatig onder de microscoop moeten geselecteerd worden en zou zo'n geheugen niet betaalbaar zijn.

Daar moeten ze nog iets op vinden dan

bv een CPU is ook niet veel anders als een crystal die (bijna) perfect moet zijn.
gewoon een kwestie van veel maken en dan testen welke goed genoeg zijn net zoals het nu gaat met CPU's

Maar CPUs worden niet uit perovskite gemaakt. Perovskite is een speciaal mineraal waarvan de kristallen worden gebruikt.

Nee hoor, perovskite is gewoon een benaming voor en structuur. wat voor atoompjes in de structuur zitten boeit niet.

<quote>
Dat lijkt me dan weer de dure kant op gaan, het moet kunnen concureren met de prijs van HDD's(1€/1GB) dus zeker niet meer dan 1.5€/GB.
<endquote>

Allemachtig, ik weet nog goed dat de prijs 1 gulden per MB was. Dat lijkt nog zo kort geleden !

sterker nog: ik heb 200 gulden betaald voor 2 MB, puur omdat ik dan Mortal Kombat kon spelen
Maar genoeg verhalen uit de prehistorie.

"THC:, een suiker molecuul is geloof ik ongeveer 2nm groot"

een suiker molecuul bestaat ook uit veel meer atomen dan een simpele dipool molecuul, dus ik denk dat het wel dunner kan.

THC heeft waarschijnlijk teveel aan THC in zn bloedstroom
't is niet suiker...Fe...ijzer....(das toch iets beter om te hebben ; ook in je bloed ,)
glucose is ook wel handig ja...

en de prijs? vast wel een goede concurrent van gewoon ram...

Nou, nee. Zoals je kunt lezen:

Fe-RAM is sneller dan het nu veel gebruikte flashgeheugen.

Flashgeheugen is nou niet bepaald balhaarschroeiend snel, en tegenwoordig is RAM dat best wel heel erg. Ik zie Fe-RAM dus duidelijk niet de RAM-markt overnemen.

Fe-RAM is sneller dan het nu veel gebruikte flashgeheugen"

dus nóg niet sneller dan een HDD Later misschien........

Later krijgen we misschien gewoon doosjes met ontzettend veel RAM-chips erin gepropt met een knoopbatterij erin. Die batterij levert dan zoveel stroom dat al die superzuinige chips hun state behouden. Of heb ik teveel fantasie?

Doet me denken aan Stargate SG-1, daar zit zo'n alien ras in dat ook kristallen gebruiken als data opslag.
De Sci-Fi word dus steeds wat minder "fi"

en wat meer "Fe"

niet te vergeten:
superman (eerste film)

de Goa'uld gebruikte kristallen, dat was niet hun techniek maar techniek gejat van the Ancients

er was ook een ras wat grotten maakte van kristallen maar ben de naam ff kwijt.

edit:
waren natuurlijk de Tok'ra

star trek en starwars heb je ook als SCI-Fi meuk met kristallen o ja en de dark Cristal ook

Ik vraag me af wat de duurzaamheid van een dergelijk kristal is. Nu zal het met hitte weerstand tov functionaliteit wel goed zitten aangezien de meeste zouten en dus dit kristal een erg hoog smeltpunt hebben. (er zijn eigenlijk maar heel erg weinig uitzonderingen)
Maar zou een dergelijk product nou daadwerkelijk lang mee gaan?

Volgens mij kan het toch niet heel veel kleiner worden dan die 4nm, een suiker molecuul is geloof ik ongeveer 2nm groot. Het lijkt mij toch dat dit kristal toch iets groter is dan dat, ook al heb je maar een enkel molecuul dikke laag. Ik weet niet of iemand weet hoe het molecuul eruit ziet. De site ligt plat.

@ Shakemyass had misschien minder met zijn hoofd moeten schudden. Ik snap dat Fe ijzer is, en suiker was alleen een vergelijking. Ik nam aan dat het niet om simpele ijzer moleculen gaat. Ik vroeg dus hoe ziet die kristal structuur eruit. Zijn het alleen maar ijzer moleculen, dan kan het idd kleiner.