Нашего институтского электрика скоро убьют. Нет, не ученые: их терпение беспредельно, как у индийских йогов. Совершат этот терракт агрессивные особы из бухгалтерии: они не любят тех, кто заставляет их делать работу, а переделывать... Не советую! А электрик имеет пещерную привычку обесточивать сразу пол-этажа, причем без предупреждения. Он постоянно забывает о том, что компьютерная динамическая память со случайным доступом (DRAM) тоже страдает врожденным, конструктивным склерозом. Всем хороша DRAM: она и быстрая, и емкая, и низковольтная, и дешевая. Вот только энергонезависимой ее никак не назовешь. Микроскопический конденсатор (кремний - диоксид кремния - кремний) на затворе каждого из сотен миллионов полевых транзисторов в DRAM компьютера хранит 1 бит информации в виде электрического заряда. Однако из-за естественной утечки этого заряда полевой транзистор быстро забывает, находился ли он в открытом или закрытом состоянии. Приходится периодически напоминать, то есть регенерировать заряд на всех тех конденсаторах, где он должен быть. На этот refresh памяти тратится энергия, которую в богатых странах уже начали экономить. А в бедных странах, где экономят на источниках бесперебойного питания, хорошо знают, что легче восстановить прошлогодний снег, чем информацию в DRAM после падения напряжения. Любопытно, что забывчивой конденсаторной памяти и системе ее регенерации уже 60 лет: их придумал Джон Атанасов - отец первого электронного цифрового компьютера. И очень вероятно, что скоро эти старушки уйдут на пенсию: недавно изобрели ПРОТОННУЮ ПАМЯТЬ, которая не только быстрая, емкая, низковольтная и дешевая, как обычная DRAM, но еще и энергонезависимая.

Идея использовать ионы водорода, то есть протоны, для хранения информации в чипах энергонезависимой памяти родилась в 1995 году на конференции IEEE в ходе обсуждения, в котором участвовали Билл Уоррен (руководитель проекта), Кэрел Ванхюсден, Дэн Флитвуд (все трое - сотрудники Sandia National Laboratories) и Родерик Девинэ (сотрудник France Telecom). Эти исследователи уже давно интересовались воздействием водорода на кремниевые чипы и обнаружили, что при высокой температуре протоны легко проникают в дефекты кристаллической решетки кремния и диоксида кремния и там накапливаются. Толчком к изобретению протонной памяти послужило новое открытие коллаборации Sandia Labs и France Telecom: если к насыщенному протонами кристаллу приложить напряжение, то протоны немедленно побегут по дефектам кристаллической решетки от плюса к минусу, однако при снятии напряжения они тут же застрянут на новых местах, и вернуть их в исходную позицию можно только приложением напряжения противоположной полярности. А ведь такая стойкая память о прошлом - это именно то, чего не хватает конденсаторам на затворах полевых транзисторов в обычной DRAM! Главное отличие протонной памяти - в ее конденсаторах: они представляют собой сэндвичи из диоксида кремния, насыщенного протонами путем высокотемпературного отжига в атмосфере водорода, в обкладках из кремния без дефектов решетки. Отсутствие дефектов в обкладках запирает протоны в слое диоксида кремния, где они и перемещаются от одной обкладки к другой под воздействием приложенного к обкладкам напряжения, очень крепко запоминая то, какой была полярность напряжения в последний раз. Новая протонная память практически не будет дороже старой памяти в изготовлении: к сотням технологических этапов создания чипа обычной DRAM добавляются всего лишь несколько новых этапов, связанных с отжигом в водороде для создания дефектов в кристаллической решетке диоксида кремния и заполнения этих дефектов протонами. Разумеется, массовое производство протонной памяти начнется не завтра, да и переход на новую память потребует некоторых изменений в чипсетах материнских плат, BIOS'ах и операционных системах. Но где-то в самом начале XXI века мы сможем сказать: "Вечная память DRAM'атическому склерозу!" Благодаря протонной памяти - если ученые и инженеры не придумают чего-нибудь получше.

Все люди любят одобрение, почет и славу, и исследователи не являются исключением. Июльский номер популярного американского журнала "Discover" был посвящен итогам конкурса "1998 Discover technology awards", оглашенным 6 июня текущего года в красивой фестивальной обстановке. В одной из 10 номинаций этого конкурса, а именно - в "Computer Hardware & Electronics", победителем стала протонная память Билла Уоррена и его команды. В финале она обошла даже "медные чипы" IBM и ее же "Deep Blue". Все-таки это о чем-то говорит.

Сергей СЕРЫЙ