В списание Nature е публикувана статия, в която учени от университета Фудан съобщават за разработването на най-бързата флаш памет в историята. Прототипът работи със скорост от 400 пикосекунди както при запис, така и при четене. На новата памет е дадено поетичното име „Зора“ (Poxiao). Прототипът се характеризира със скромен капацитет. Увеличаването на обемите ще започне на следващия етап от разработката.

Учени от Китай разработват нови типове памет от 2015 година насам. През 2021 година те предложиха основен теоретичен модел, а през миналата година разработиха свръхбързо устройство за флаш памет с дължина на канала 8 nm, което надхвърля физическата граница на размера на флаш паметта на силициева основа, която е около 15 nm.

Но размерът не е най-важното. Основното е невъобразимата скорост на новата енергонезависима клетка, която се оказа 100 000 пъти по-бърза от скоростта на SRAM клетките.

Учените отбелязват, че класическата памет, основана на управлението на електромагнитното поле на транзисторния канал има фундаментални ограничения за увеличаване на скоростта на запис и четене. Електроните трябва да бъдат „ускорени“, за да се накарат да се движат във или извън клетката на паметта. Конвенционалните полупроводникови материали и ефектите на полето върху електроните правят всичко това бавно според днешните стандарти. В общи линии не се е променило много от изобретяването на транзистора с полеви ефект преди около 60 години. Ускорението буквално изисква различна физика.

Китайските учени предложиха да се използва графен или конвенционален двуизмерен полупроводник – волфрамов диселенид (WSe₂) като канал.

И двата материала се държат по сходен начин, въпреки че имат различия. Разпределението на управляващото електромагнитно поле по каналите е такова, че електроните навлизат в клетката „силно прегряти“ – с изключително висока енергия.

По принцип графенът се счита за т.нар. материал на Дирак, в който електроните се подчиняват на квантовите уравнения на Дирак. Използването на графен позволява ускорено движение на „горещите“ електрони и дупки в клетката на паметта, като се свеждат до минимум енергийните загуби. Всъщност в създадените условия електронът сякаш се превръща в безмасова частица, което позволява рязко да се увеличи скоростта на запис и четене.

Като част от новата памет, тънък 2D канал оптимизира хоризонталното разпределение на електрическото поле, подобрявайки ефективността на инжектирането. Токът на инжектиране достига 60,4 pA/µm при 3,7 V. Новата памет може да издържи повече от 5,5 милиона цикъла на запис и изтриване. Скоростите на запис и четене са еднакви – 0,4 наносекунди за всеки режим. Обемът на прототипа е около 1 килобайт (kB). В рамките на 5 години екипът обещава да увеличи капацитета до десетки мегабайти, да получи лиценз и да започне да произвежда търговски копия.