NEC, Toshiba tạo đột phá trong việc chế tạo bộ nhớ mới

Một loại chip nhớ MRAM 4Mb.
Một loại chip nhớ MRAM 4Mb.

Bộ nhớ flash hiện đang được sử dụng phổ biến trong các thiết bị cầm tay và các thẻ nhớ bởi nó có thể lưu giữ được dữ liệu sau khi thiết bị đã bị cắt nguồn. Một vài hãng điện tử, trong đó có NEC và Toshiba, đang tìm cách chế tạo một loại bộ nhớ mới có tên là MRAM (bộ nhớ từ tính) sử dụng từ trường để lưu trữ dữ liệu. Theo các hãng này, MRAM có thể bảo tồn dữ liệu khi thiết bị đã bị tắt nguồn và còn có thể gọi dữ liệu nhanh hơn, có độ bền cao hơn và quan trọng hơn là nó có giá thành thấp hơn so với các bộ nhớ flash.

Các bộ nhớ MRAM có thể sẽ thay thế các bộ nhớ flash và DRAM (RAM động) vào khoảng năm 2010, nếu các hãng hỗ trợ loại bộ nhớ này giải quyết được các vấn đề kỹ thuật.

Một trong số các vấn đề này là kích thước các ngăn nhớ MRAM thường lớn hơn các loại bộ nhớ khác. Các ngăn nhớ lớn hơn làm tăng chi phí sản xuất và tiêu thụ nhiều điện năng hơn khi ghi nhớ dữ liệu. Các chuyên gia còn phải tìm cách kiểm soát các từ trường trong mỗi ngăn nhớ nhằm ngăn chặn các từ trường này bị nhiễu do các từ trường từ các ngăn nhớ bên cạnh và gây ra lỗi.

Chính vì những lý do này, cho đến nay dung lượng của các chip MRAM được chế tạo mới chỉ giới hạn ở khoảng 16Mb, trong khi các bộ nhớ flash hiện đã đạt tới mật độ hàng Gb.

Hai hãng NEC và Toshiba đã phát triển được hai công nghệ mới giúp giải quyết được các rào cản này, cho phép các chip MRAM lưu trữ được nhiều dữ liệu và tiêu thụ ít năng lượng hơn. Họ cho biết các công nghệ này sẽ cho phép chế tạo được các chip MRAM có dung lượng 256Mb vào đầu năm 2006.

Một trong hai công nghệ này là một thiết kế ngăn nhớ mới có những vùng lồi ra hình cánh cung ở bên cạnh. Thiết kế này sẽ giảm được tới một nửa lượng điện cần sử dụng để ghi dữ liệu vào ngăn nhớ so với các thiết kế MRAM hiện nay và cũng giảm được các lỗi có thể xuất hiện.

Công nghệ còn lại mà hai hãng này đề xuất là một kiến trúc MRAM mới nhằm thay thế hai cấu trúc MRAM cơ bản đang được sản xuất hiện nay. Một trong những cấu trúc hiện nay ghép mỗi ngăn nhớ với một bóng bán dẫn nhằm giảm "thời gian đọc dữ liệu" nhưng lại làm tăng kích thước ngăn nhớ. Cấu trúc còn lại thì lại loại bỏ bóng bán dẫn khỏi các ngăn nhớ nhưng lại làm kéo dài thời gian đọc-truy cập dữ liệu và dễ gây lỗi trong kết quả đọc.

Kiến trúc MRAM mới mà NEC và Toshiba đưa ra sử dụng một bóng bán dẫn để kiểm soát bốn ngăn nhớ, giúp thu nhỏ kích thước các ngăn nhớ này và giảm thời gian đọc dữ liệu xuống còn khoảng 250 nano giây. Với thiết kế này, họ đã chế tạo được một chip nhớ 1Mb tiêu thụ một lượng điện bằng một nửa so với các sản phẩm nhớ flash 4Gb của Toshiba.

Tuy nhiên, người phát ngôn của Toshiba, ông Makoto Yasuda cho biết mặc dù đã có những tiến bộ này, nhưng Toshiba hiện vẫn chưa lên kế hoạch đưa các chip MRAM ra thị trường.

Theo ông Kim Soo-Kyoum, một quan chức của hãng nghiên cứu thị trường IDC, một ngày nào đó các bộ nhớ MRAM sẽ trở nên phổ biến trong các ứng dụng bộ nhớ. Tuy nhiên, ông cho rằng do nó vẫn còn phải tiếp tục nghiên cứu phát triển và dung lượng nhớ của nó còn thấp nên sẽ còn phải mất rất nhiều thời gian nó mới có thể thay thế các loại bộ nhớ khác. Ông nói: "Bộ nhớ MRAM hiện mới chỉ ở giai đoạn phôi thai. Thực sự là chưa thể đoán trước được tương lai của nó".

Có thể bạn quan tâm