Dagens flashminne-baserte lagringsbrikker har bidratt sterkt til utviklingen av mobile enheter i lommeformat, fra gårsdagens MP3-spillere til dagens mest avanserte smartmobiler. Men teknologien har sine begrensninger og klare svakheter. Egenskaper som hastighet, størrelse og levetid er blant disse.

Derfor har det lenge blitt forsket på alternative og enda mer fordelaktige løsninger. Men få er så langt kommersielt tilgjengelige, og enda færre er egnet for massemarkedet.

Blant disse kommende alternativene er teknologien RRAM (Resistive Random-Access Memory), hvor databit kan representeres ved at det opprettes eller fjernes en form for strømledende kanaler gjennom et dielektrisk materiale som er plassert mellom to ledninger. Kanalene opprettes dersom materialet utsettes for tilstrekkelig høy spenning.

Rice University i Houston, Texas, er blant flere aktører som forsøker å gjøre RRAM til en ikke-flyktig minneteknologi med attraktive egenskaper, og som kan masseproduseres.

Noe av det som er spesielt med tilnærmingen til forskerne ved Rice University, er at de bruker silisiumoksid som dielektrisk materiale. En stor fordel med dette, ifølge forskerne, er at materialets egenskaper er svært velkjente og at det er enkelt å ta i bruk i eksisterende produksjonsanlegg.

Nylig har forskerne tatt i bruk en porøs form for silisiumoksid og dette skal ha bidratt til at spenningen som kreves for å danne kanalene har kunnet reduseres til under to volt, en brøkdel av hva som tidligere har vært nødvendig. Overgangen til det porøse materialet har også løst andre problemer knyttet til produksjonen av enhetene.

– Vi demonstrerte også at det porøse silisiumoksid-materialet økte levetiden med mer enn hundre ganger flere sykluser (med overskriving, journ. anm.) enn med tidligere minneenheter basert på ikke-porøst silisiumoksid, forteller forskeren Gunuk Wang i en pressemelding.

– Dessuten har det porøse silisiumoksid-materialet mulighet for opptil ni bits per celle, noe som er det høyeste antallet blant oksidbaserte minnetyper, og denne kapasiteten er ikke berørt av høye temperaturer.

– Teknologien vår er den eneste som tilfredsstiller alle kravene i markedet for ikke-flyktig minne, både når det gjelder produksjon og ytelse. Det kan produseres ved romtemperatur, har en ekstremt lav dannelsesspenning, høyt av/på-forhold, lav effektforbruk, ni-bits kapasitet per celle, uvanlig høy svitsjehastighet og utmerket syklusutholdenhet, sier James Tour, som leder forskningsgruppen.

Han forteller at den siste utviklingen allerede har vekket oppsikt hos minneselskapene og at universitetet allerede har blitt kontaktet av selskaper som ønsker å lisensiere den nye teknologien.

Ifølge Rice University ventes det at RRAM vil kunne erstatte flashminne allerede om noen få år fordi teknologien kan overføre data raskere enn flashminne og fordi dataene kan pakkes langt tettere. Ifølge universitetet har selskaper allerede kunngjort planer om prototype RRAM-brikker på størrelse med et frimerke, men som kan romme omtrent en terabyte med data.

Flere detaljer finnes her.