Учёные Института физики полупроводников имени А. В. Ржанова СО РАН разработали технологию создания чипов долговременной флеш-памяти, устойчивых к космической радиации. Об этом сообщает CNews. Разработка предназначена для орбитальных дата-центров, космических суперкомпьютеров и межпланетных кораблей.
Как это работает
Классическая флеш-память строится на кремниевых транзисторах с плавающим затвором. Более поздние решения используют «ловушки» — структурные дефекты в диэлектрических плёнках нитрида кремния. Они захватывают электроны и удерживают их неподвижно. При комнатной температуре время жизни таких электронов достигает сотен лет, что обеспечивает длительное хранение данных.
Учёные института предложили и запатентовали устройства на основе таких плёнок. Затем перешли к материалам с высокой диэлектрической проницаемостью — оксидам алюминия или циркония. Это решение тоже защищено патентом. Оно увеличивает срок хранения информации, снижает энергопотребление при перезаписи и повышает устойчивость к радиации.
Где применят
По словам главного научного сотрудника ИФП СО РАН Владимира Гриценко, радиационно стойкая энергонезависимая память найдёт применение в орбитальных ЦОДах и космических суперкомпьютерах. Спутники генерируют большие объёмы данных, передача которых на Землю требует значительных ресурсов. Часть информации целесообразно хранить и обрабатывать прямо в космосе.
Технология перспективна и для систем с ядерным источником энергии — космических кораблей с ядерным двигателем и атомных станций на других планетах. При этом эксперты отмечают необходимость параллельного развития радиационно стойких процессоров, которые пока остаются слабым звеном подобных комплексов.
Что дальше
Серийный выпуск требует инвестиций в строительство и модернизацию фабрик, собственное литографическое оборудование для норм 65 нм и ниже, сверхчистые газы и химикаты. Не менее важны подготовка кадров и долгосрочная государственная поддержка.
Помимо флеш-памяти, институт ведёт работы над носителями информации на других физических принципах. Вместо заряженных «ловушек» используется смещение атомов, меняющее сопротивление или поляризацию среды. Такие устройства способны работать в миллионы раз быстрее современных чипов и выдерживать триллионы циклов перезаписи.