美國(guó)北卡羅萊納州立大學(xué)(North Carolina State University)最近宣布開(kāi)發(fā)出一種“通用(universal)”內(nèi)存技術(shù)，號(hào)稱結(jié)合了DRAM的速度，同時(shí)具備閃存的非揮發(fā)特性與密度優(yōu)勢(shì)。

研究人員表示，這種新內(nèi)存技術(shù)采用了雙浮動(dòng)?xùn)?double floating-gate)場(chǎng)效晶體管(FET)，能允許計(jì)算機(jī)將目前未被存取的內(nèi)存斷電，因此能大幅降低包括可攜式/桌上型PC與服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等各種計(jì)算機(jī)的耗電量?！安捎梦覀兊男率诫p浮動(dòng)?xùn)偶軜?gòu)之內(nèi)存，速度應(yīng)可媲美DRAM，但需要經(jīng)常刷新(refresh)；其密度則可達(dá)到閃存的水平。”北卡羅萊納州立大學(xué)電子工程教授Paul Franzon表示。

雙浮動(dòng)?xùn)攀且灾苯哟┧?direct tunneling)方式儲(chǔ)存電荷來(lái)代替位，而不是像閃存那樣透過(guò)熱電子注入(hot electron injection)，并因此能以較低的電壓運(yùn)作。由于堆棧中的第一個(gè)浮動(dòng)?xùn)艜?huì)泄漏(leaky)，因此需要跟DRAM差不多的刷新頻率(16毫秒)；但透過(guò)提高電壓，其數(shù)據(jù)值(data value)可被轉(zhuǎn)移到第二個(gè)浮動(dòng)?xùn)拧浣巧愃苽鹘y(tǒng)閃存，可提供較長(zhǎng)期間的非揮發(fā)性儲(chǔ)存。

當(dāng)計(jì)算機(jī)在運(yùn)作中，可正常使用雙浮動(dòng)?xùn)臚ET作為主存儲(chǔ)器；在計(jì)算機(jī)閑置時(shí)，其數(shù)據(jù)值就能轉(zhuǎn)移到第二個(gè)浮動(dòng)?xùn)牛詫?nèi)存芯片斷電。當(dāng)計(jì)算機(jī)需要再次存取所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)值，第二個(gè)浮動(dòng)?xùn)艜?huì)快速將所儲(chǔ)存的電荷轉(zhuǎn)回去第一個(gè)浮動(dòng)?xùn)?，并恢?fù)正常運(yùn)作?！拔覀兿嘈胚@種新內(nèi)存組件，能實(shí)現(xiàn)依運(yùn)算需求比例式分配功率(power-proportional)的計(jì)算機(jī)，讓內(nèi)存可在低使用率期間被關(guān)閉，又不影響系統(tǒng)性能?！盕ranzon表示。




雙浮動(dòng)?xùn)臚ET內(nèi)存架構(gòu)

到目前為止，研究人員僅在新的FET設(shè)計(jì)采用該種雙浮動(dòng)?xùn)偶軜?gòu)，現(xiàn)在正進(jìn)行周期性測(cè)試，以確保可從浮動(dòng)?xùn)胚M(jìn)行內(nèi)存儲(chǔ)存與復(fù)原，且不會(huì)造成最終使內(nèi)存組件耗損的疲乏效應(yīng)。舉例來(lái)說(shuō)，如閃存是在熱載子注入時(shí)采用非常高的電壓，因此該類內(nèi)存組件僅能耐受約1萬(wàn)次的讀/寫周期。雙浮動(dòng)?xùn)臚ET采用低電壓，不過(guò)還需透過(guò)周期性測(cè)試才能確定該類組件是否會(huì)出現(xiàn)過(guò)度疲乏效應(yīng)。

如果測(cè)試組件通過(guò)了周期性測(cè)試，研究人員接下來(lái)將以該架構(gòu)打造真正的半導(dǎo)體內(nèi)存；該任務(wù)預(yù)定在2012年開(kāi)始進(jìn)行