نشر فريق بحثي من مؤسسات مختلفة ورقة تظهر إنجازًا جديدًا في تطوير ذاكرة MRAM. وفق مدونة نشرتها جامعة جامعة يانغ مينغ تشياو تونغ الوطنية التايوانية (NYCU)، والذين قادوا البحث، فقد نجحوا في التغلب على التحدي الرئيسي الذي أعاق تطوير واعتماد هذا النوع من الذاكرة الدائمة.

يزعم الباحثون أن ذاكرتهم الثورية من نوع ذاكرة الوصول العشوائي المغناطيسية بالعزم المداري "SOT-MRAM" تمثل إنجازًا حقيقيًا من الجيل التالي، حيث توفر سرعات تبديل تبلغ 1 نانوثانية والاحتفاظ بالبيانات لما يتجاوز 10 سنوات، إضافة للعديد من الميزات الأخرى.

تأتي جهود التطوير الأخيرة من تعاون متعدد المؤسسات بين جامعة NYCU، ورائدة تصنيع أشباه الموصلات TSMC، ومعهد أبحاث التكنولوجيا الصناعية التايواني (ITRI)، والمركز الوطني لأبحاث الإشعاع السنكروتروني (NSRRC) في تايوان، وجامعة ستانفورد، وجامعة تشونغ هسينغ الوطنية (NCHU) في تايوان.

وفق الورقة البحثية المنشورة مؤخرًا، يتمثل التقدم الرئيسي الأخير في استخدام طبقة من معدن التنجستن لتوليد التيارات الدورانية. وقد تمكن الفريق من تثبيت الطور، أي الترتيب البلوري، النادر بيتا من عنصر التنجستن، وهو أمر بالغ الأهمية لزيادة الأداء، وخاصةً عند الانتقال للإنتاج الكمي لوحدات الذاكرة من نوع SOT-MRAM.

في العام الماضي، تمكن فريق جامعة NYCU من الوصول بذاكرة SOT-MRAM لمعدلات تأخير CAS، والتي تُحدد برقم بعد CL، تبلغ 10 نانوثانية مثل بعض أسرع ذواكر DDR-SDRAM في السوق. والآن، تبلغ سرعة هذه الذاكرة 1 نانوثانية فقط، مما يجعلها منافسًا شرسًا لذاكرة SRAM، وفق اختبار صممه العلماء لمصوفة بسعة 64 كيلوبايت.


بجانب كونها ذاكرةً دائمةً، تتميز ذاكرة SOT-MRAM بسرعات تبديل فائقة السرعة تُقدر بالنانوثانية كما كشف الاختبار، والقدرة على الاحتفاظ بالبيانات لما يتجاوز 10 سنوات، ومقاومة مغناطيسية نفقية بنسبة 146%، واستهلاك منخفض للطاقة للتطبيقات الحرجة للطاقة.

كما كشفت الورقة البحثية أن "إضافة طبقات رقيقة من الكوبالت يمكن أن تُستخدم لتثبيت طور البيتا من التنجستن تحت ظروف حرارية متوافقة مع الطرف الخلفي من التصنيع". بفضل هذه الطبقات المركبة الجديدة، أظهر الاختبار أن ذاكرة SOT-MRAM تحملت درجات حرارة قصوى تبلغ 400 درجة مئوية لمدة 10 ساعات، وحتى 700 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة.

مع وجود علماء من TSMC بجانب الفريق البحثي، فلا عجب من تصميم وحدات ذاكرة SOT-MRAM الجديدة للتكامل على نطاق واسع مع عمليات تصنيع متوافقة مع معايير صناعة أشباه الموصلات الحالية. نتيجة لذلك، يتم الترويج لذاكرة SOT-MRAM في سوق مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي، بالإضافة لتطبيقات حوسبة الحافة منخفضة الاستهلاك للطاقة، حيث ستساعد سرعتها وحفظها للبيانات في تعزيز اعتمادها.