Память нанодисков

В лаборатории пленочных технологий Дальневосточного федерального университета разработали ячейку вихревой магниторезистивной памяти. Результаты исследований опубликованы в журнале Scientific Reports. Элементы памяти на основе магнитных нанодисков послужат основой при разработке энергоэффективных и быстродействующих компьютеров нового поколения.

Магнитные нанодиски оказались интересны благодаря образующимся в них магнитным вихрям, которые можно охарактеризовать с помощью двух параметров: киральность (зависит от направления закручивания намагниченности в диске: по часовой стрелки или против) и полярность (определяет направление намагниченности в центре вихря: вверх или вниз).

Магниторезистивная оперативная память (MRAM, от англ. magnetoresistive random-access memory), которая разрабатывается с 1990-х годов, — запоминающее устройство с произвольным доступом, которое хранит информацию при помощи магнитных моментов, а не электрических зарядов.

Важнейшее преимущество этого типа памяти — энергонезависимость, то есть способность сохранять записанную информацию (например, программные контексты задач в системе и состояние всей системы) при отсутствии внешнего питания.

В отличие от запоминающих элементов, ячейки которых хранят информацию в виде заряда, в магниторезистивной памяти для этих целей используется магнитное состояние (намагниченность). Традиционная двоичная логика компьютера использует два состояния — 0 и 1. Разработка ученых ДВФУ позволяет продвинуться дальше и кодировать в одной ячейке до четырех состояний.

Внедрение новых подходов позволит увеличить энергоэффективность и производительность компьютеров по сравнению с используемыми сегодня вычислительными системами без изменения разрешения технологического процесса производства микросхем.