Kaj je feroelektrični pomnilnik?

Feroelektrični pomnilnik z naključnim dostopom (FRAM) shranjuje računalniške podatke s pomočjo posebnega “feroelektričnega filma”, ki ima možnost hitre spremembe polarnosti. Podatke lahko hrani tudi, ko napajanje ni vklopljeno, zato je razvrščen kot nehlapni pomnilnik. Feroelektrični pomnilnik deluje brez baterij in porabi malo energije, ko se informacije zapisujejo ali prepisujejo na čip. Zmogljivost pomnilnika z naključnim dostopom je združena z zmožnostmi pomnilnika samo za branje v feroelektričnem pomnilniku. Uporablja se za pametne kartice in mobilne naprave, kot so mobilni telefoni, ker se porabi malo energije in je pomnilniške čipe težko dostopne, če jih nekdo posega.

Feroelektrični pomnilniški čip deluje z uporabo svinčevega cirkonatnega titranatnega filma za spreminjanje električnega polja okoli njega. Atomi v filmu spremenijo električno polarnost v pozitivno ali negativno ali obratno. Zaradi tega se film obnaša kot stikalo, ki je združljivo z binarno kodo in lahko omogoči učinkovito shranjevanje podatkov. Polariteta filma ostane enaka, ko je napajanje izklopljeno, kar ohranja informacije nedotaknjene in omogoča, da čip deluje brez veliko energije. Feroelektrični pomnilniški čipi bodo celo hranili podatke, če se napajanje nenadoma izklopi, na primer ob izpadu električne energije.

V primerjavi z dinamičnim pomnilnikom z naključnim dostopom (DRAM) in električno izbrisljivim programirljivim pomnilnikom samo za branje (EEPROM) feroelektrični pomnilnik porabi 3,000-krat manj energije. Ocenjuje se tudi, da traja 10,000-krat dlje, saj je informacije mogoče večkrat zapisati, izbrisati in prepisati. V DRAM-u se uporablja dielektrična plast, za FRAM pa se namesto nje uporablja feroelektrična plast. Struktura različnih pomnilniških čipov je sicer zelo podobna.

Poznan tudi kot FeRAM, lahko feroelektrični pomnilnik piše veliko hitreje kot drugi pomnilniki. Hitrost zapisovanja je bila ocenjena na skoraj 500-krat večja kot pri napravi EEPROM. Znanstveniki so z elektronskimi mikroskopi naredili slike električnih polj na površini pomnilniškega čipa. S to tehniko lahko merijo materiale, ki omogočajo nadzor polarizacije na atomski lestvici, da bi ustvarili pomnilniške čipe, ki delujejo še hitreje.

Feroelektrični pomnilnik je energetsko učinkovitejši od drugih vrst računalniškega pomnilnika. Prav tako je varnejša za uporabo in shranjevanje podatkov, saj pomembne informacije ne bodo tako enostavno izgubljene. Primeren je za uporabo v mobilnih telefonih in v sistemih za radiofrekvenčno identifikacijo (RFID). Pomnilniški čipi lahko tudi večkrat prepišejo podatke, tako da se pomnilnik ne bo obrabil in ga je treba v kratkem času zamenjati.