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

研究人員表示，這種新內(nèi)存技術(shù)采用了雙浮動柵(double floating-gate)場效晶體管(FET)，能允許計算機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)中心等各種計算機的耗電量?！安捎梦覀兊男率诫p浮動柵架構(gòu)之內(nèi)存，速度應(yīng)可媲美DRAM，但需要經(jīng)常刷新(refresh)；其密度則可達到閃存的水平?！北笨_萊納州立大學電子工程教授Paul Franzon表示。

雙浮動柵是以直接穿隧(direct tunneling)方式儲存電荷來代替位，而不是像閃存那樣透過熱電子注入(hot electron injection)，并因此能以較低的電壓運作。由于堆棧中的第一個浮動柵會泄漏(leaky)，因此需要跟DRAM差不多的刷新頻率(16毫秒)；但透過提高電壓，其數(shù)據(jù)值(data value)可被轉(zhuǎn)移到第二個浮動柵——其角色更類似傳統(tǒng)閃存，可提供較長期間的非揮發(fā)性儲存。

當計算機在運作中，可正常使用雙浮動柵FET作為主存儲器；在計算機閑置時，其數(shù)據(jù)值就能轉(zhuǎn)移到第二個浮動柵，以將內(nèi)存芯片斷電。當計算機需要再次存取所儲存的數(shù)據(jù)值，第二個浮動柵會快速將所儲存的電荷轉(zhuǎn)回去第一個浮動柵，并恢復正常運作。“我們相信這種新內(nèi)存組件，能實現(xiàn)依運算需求比例式分配功率(power-proportional)的計算機，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。”Franzon表示。




雙浮動柵FET內(nèi)存架構(gòu)

到目前為止，研究人員僅在新的FET設(shè)計采用該種雙浮動柵架構(gòu)，現(xiàn)在正進行周期性測試，以確保可從浮動柵進行內(nèi)存儲存與復原，且不會造成最終使內(nèi)存組件耗損的疲乏效應(yīng)。舉例來說，如閃存是在熱載子注入時采用非常高的電壓，因此該類內(nèi)存組件僅能耐受約1萬次的讀/寫周期。雙浮動柵FET采用低電壓，不過還需透過周期性測試才能確定該類組件是否會出現(xiàn)過度疲乏效應(yīng)。

如果測試組件通過了周期性測試，研究人員接下來將以該架構(gòu)打造真正的半導體內(nèi)存；該任務(wù)預(yù)定在2012年開始進行