Используя управление электрическим потенциалом вместо управления электрическим током, исследователям из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе удалось сделать кардинальные усовершенствования технологии сверхскоростной и высокопроизводительной магниторезистивной памяти с произвольным доступом (magnetoresistive random access memory, MRAM). Новый тип памяти получил название MeRAM (magnetoelectric random access memory), и у этой технологии имеется огромный потенциал для того, что бы стать основой новых микросхем оперативно-постоянной памяти для смартфонов, SSD-дисков, планшетных и обычных компьютеров.

Технология памяти MeRAM отличается низким потреблением энергии в сочетании очень высокой плотностью хранения информации, быстродействием, малыми значениями чтения и записи информации.

Но самым основным ее «коньком» является энергонезависимость – способность хранения информации в то время, когда эта память не подключена к внешнему источнику энергии.

Современные технологии магнитной и магниторезистивной памяти основаны на использовании электрического заряда электронов с его моментом вращения, спином, (spin-transfer torque, STT). Но такая память все еще требует достаточно большого количества энергии и плотность хранения информации ограничена тем, что нельзя физически располагать ячейки памяти близко друг к другу.

В технологии MeRAM управление электрическим током, такое как используется в технологии STT, заменена управлением электрическим напряжением, разностью потенциалов. Это избавляет от необходимости перемещать большие группы электронов через проводники, делая такую систему в 10–1000 раз более эффективную с точки зрения потребляемой энергии. Отсутствие электрического тока обуславливает отсутствие выделяющегося паразитного тепла, что позволяет сделать память MeRAM в пять раз более плотной, нежели обычная память STT.

«Реализованная способность переключения наноразмерных магнитов с помощью электрического потенциала является перспективным направлением исследований в области магнетизма и электромагнетизма, которая может быть использована не только в технологиях компьютерной памяти» – рассказывает Педрэм Хэлили (Pedram Khalili), научный сотрудник Калифорнийского университета. – «Мы надеемся, что в ближайшем будущем технология MeRAM воплотится в виде реального продукта, который продемонстрирует все преимущества MeRAM перед MRAM. Благодаря эти преимуществам память MeRAM может быть успешно использована в тех областях, где самыми главными критериями являются низкая стоимость и высокая производительность».

Технология MeRAM может стать тем, что сделает энергонезависимыми и существенно увеличит функциональность существующих микроконтроллерных систем, систем, на кристалле которых объединены память, логические схемы, вычислительное ядро и другая внутренняя периферия.