Meglio della NAND: sviluppo di memorie veloci ed economiche

Sono le proprietà ferroelettriche dell'afnio, in combinazione con altri elementi, a renderlo un materiale promettente per le schede di memoria e gli SSD.

Invece di indirizzare i singoli segmenti con impulsi elettrici contati, come avviene ad esempio con la memoria flash NAND, il semiconduttore presentato può cambiare la sua polarizzazione quando viene applicato un campo elettrico. Questo principio consente un accesso molto più veloce e quindi molto più efficiente alle diverse aree della memoria di sola lettura.

In precedenza, solo la larghezza di banda della tensione applicata era troppo bassa. Aggiungendo alluminio all'ossido di afnio utilizzato, questa finestra di tensioni possibili potrebbe essere estesa da 2 a 10 volt.

Questo dovrebbe rendere possibile la costruzione di celle a quadruplo livello (QLC) che memorizzano 4 bit in ogni transistor. Ciò significa che è possibile memorizzare un totale di 16 stati diversi in una singola unità. Con questa architettura, è possibile memorizzare diversi terabyte di dati nei chip più piccoli. Su un SSD adeguato, questo sarebbe in definitiva molto di più.

Oltre all'accesso molto più rapido a queste informazioni, anche la tensione richiesta è più bassa rispetto alla NAND flash. Invece dei 18 volt richiesti in precedenza, il sistema funziona con i già citati 10 volt. Questo riduce ulteriormente il fabbisogno energetico per la scrittura e la lettura.

I primi test di resistenza mostrano quanto sia già avanzato lo sviluppo pratico. Secondo lo studio, sono già stati completati un milione di accessi con le singole celle. E non è un caso che la ricerca sia co-finanziata da Samsung.

Rimane solo un problema, che riguarda l'afnio utilizzato. Per quanto promettenti siano le proprietà elettriche dell'elemento, che qui viene utilizzato come ossido di alluminio di afnio, l'elemento è raro. Sebbene sia più comune dell'oro, in realtà non è un minerale puro.

Si trova invece in piccole tracce in altri minerali ed è quindi estremamente difficile da estrarre. Dopotutto, per ogni cellula è necessario solo uno strato di poco meno di 25 nanometri di spessore. La memoria estremamente veloce, grande e super efficiente potrebbe anche diventare molto costosa, se non verrà trovato un materiale sostitutivo.