Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Ấn Độ (IIT), Mandi, vừa mới phát triển Bộ nhớ lưu trữ tạm thời của thiết bị (RAM) nhanh, tiết kiệm năng lượng hơn và có khả năng lưu trữ nhiều thông tin trong một khối lượng nhỏ so với dữ công nghệ lưu trữ dữ liệu hiện có.

Các nhà khoa học đang trong quá trình cấp bằng sáng chế công nghệ, họ nói rằng Sự truyền mômen spin (STT) dựa vào các thiết bị nano spintronic sẽ chấm dứt tình trạng mất dữ liệu máy tính do gián đoạn cung cấp điện và do đó sẽ có khả năng biến đổi thế hệ sau của máy tính, điện thoại thông minh và các thiết bị khác.

Spin-transfer torque (STT): là Sự truyền mômen spin là một hiệu ứng vật lý mô tả sự truyền mômen động lượng spin của một điện tử cho một mômen từ mà kết quả của quá trình là mômen từ bị quay đi theo chiều của mônen xung lượng spin đó. Đây là một trong những hiệu ứng nền tảng của công nghệ spintronics và từ học mà ứng dụng của nó là việc điều khiển mômen từ bằng dòng điện tử phân cực spin.

Dữ liệu của RAM từ tính được biểu diễn dưới dạng spin của electron, hứa hẹn khả năng lưu trữ tốt hơn so với RAM dựa trên điện tích thông thường.

Thiết bị dùng công nghệ spintronic sử dụng spin của các electron để truyền và xử lý thông tin, không giống như các thiết bị điện tử thông thường được điều khiển bởi điện tích. Việc khai thác spin của các electron được điều khiển từ trạng thái từ tính dẫn đến Sự truyền mômen spin-Bộ nhớ truy nhập ngẫu nhiên từ điện trở (STT-MRAM).

Magnetic Random Access Memory (STT-MRAM):  là bộ nhớ truy nhập ngẫu nhiên từ điện trở, hay bộ nhớ RAM từ điện trở là một loại bộ nhớ không tự xóa có nguyên lý lưu trữ dựa trên hiệu ứng từ điện trở khổng lồ (chính xác hơn là hiệu ứng từ điện trở chui hầm).

Satinder K Sharma, Phó giáo sư tại Trường IIT Mandi's School of Computing and Electrical Engineering, cho biết: “Các giải pháp bộ nhớ phổ quát phải có mật độ lưu trữ cao, khả năng hoạt động cực nhanh và không biến động, nghĩa là có thể giữ lại dữ liệu ngay cả khi không có nguồn điện. Nhu cầu này đặc biệt phù hợp trong thời hiện đại vì sự phong phú của các thiết bị kỹ thuật số dự kiến sẽ tạo ra khối lượng dữ liệu cần 1 nghìn tỷ ổ cứng mỗi lúc vào năm 2024. RAM bán dẫn hiện tại không thể đáp ứng những nhu cầu lưu trữ dữ liệu khổng lồ này. Các chuyên gia về khoa học dữ liệu dự đoán rằng nhu cầu về dung lượng bộ nhớ sẽ vượt quá sản xuất vào cuối năm 2020".

Nghiên cứu của nhóm IIT đã được công bố trên IEEE Transactions on Electron Devices, là tạp chí quốc tế có uy tín. Nhóm gồm năm thành viên bao gồm Sharma, Srikant Srinivasan và ba học giả nghiên cứu-Mohamad G Moinuddin, Shivangi Shringi và Aijaz H Lone.

Sharma nói rằng: Các thiết bị STT-MRAM không bay hơi; có mật độ lưu trữ và độ bền cao hơn nhiều so với các công nghệ RAM dựa trên CMOS hiện tại. Một ưu điểm khác của các loại bộ nhớ này là chúng có thể được tích hợp với các công nghệ bộ nhớ dựa trên silicon thông thường, dẫn đến dung lượng lưu trữ lớn và tiềm năng.

Theo Phó giáo sư Srikant Srinivasan, một trở ngại lớn đối với việc mở rộng RAM dựa trên điện tử học spin là mật độ dòng điện hoạt động cao nhưng vấn đề đã được giải quyết trong nghiên cứu này.

Srinivasan nói: "Các thiết bị của chúng tôi có mật độ dòng chuyển mạch rất thấp và thời gian chuyển mạch lớp tự do dưới ba nano giây. Đây là một khởi đầu rất hứa hẹn và tối ưu hóa hơn nữa sẽ khiến chúng trở thành ứng cử viên tiềm năng cho các thiết bị RAM thế hệ tiếp theo".

Đ.T.V (NASATI), theo https://economictimes.indiatimes.com/news/science/8-covid-19-related-iit-kharagpur-projects-approved/articleshow/75249212.cms, 21/4/2020