Новая технология
В России разработали стойкие к радиации флешки для центров обработки данных (ЦОД) и суперкомпьютеров в космосе, пишут «Известия».
В октябре 2026 г. российские ученые из Института физики полупроводников имени А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук (ИФП СО РАН) разработали технологию создания чипов долговременной флеш-памяти, устойчивых к воздействию космической радиации. В основе решения - специальные пленки с дефектами-«ловушками», способными удерживать электроны. Накопленный заряд обеспечивает хранение информации. Исследования ведутся при поддержке Российского научного фонда.
Со слов доктора физико-математических наук, главного научного сотрудника ИФП СО РАН Владимира Гриценко, классическая флеш-память основана на кремниевых транзисторах с плавающим затвором. Более поздние решения используют «ловушки» - структурные дефекты в диэлектрических пленках нитрида кремния. Они захватывают электроны и удерживают их в неподвижном состоянии. При комнатной температуре время жизни таких электронов достигает сотен лет, что обеспечивает длительное хранение данных.
Специалисты института предложили и запатентовали устройства на основе таких пленок. В развитии технологии они перешли к материалам с высокой диэлектрической проницаемостью - оксидам алюминия или циркония. Это решение также защищено патентом. Оно позволяет увеличить срок хранения информации, снизить энергопотребление при перезаписи и повысить надежность устройств, в том числе их устойчивость к радиации. Последнее особенно важно для спутников и космической техники, работающей в условиях интенсивного ионизирующего излучения.
Перспективные области применения
По мнению Гриценко, радиационно стойкая энергонезависимая флеш-память может найти применение в орбитальных ЦОДах и космических суперкомпьютерах. В октябре 2026 г. спутники генерируют большие объемы данных, передача которых на Землю требует значительных ресурсов. Часть информации целесообразно хранить и обрабатывать непосредственно в космосе.
Гриценко отмечает и то, что технология также перспективна для систем с ядерным источником энергии - космических кораблей с ядерным двигателем и атомных станций на других планетах. При этом эксперты отмечают необходимость параллельного развития радиационно стойких процессоров, которые пока остаются слабым звеном подобных комплексов.
Исследования на новых физических принципах
В институте ведутся работы над носителями информации, основанными на иных физических эффектах. Вместо заряженных «ловушек» используется смещение атомов, изменяющее сопротивление или поляризацию запоминающей среды.
Такие устройства способны работать в миллионы раз быстрее современных чипов и выдерживать триллионы циклов перезаписи. Разработки открывают путь к универсальной памяти, совмещающей функции оперативной и долговременной памяти в одном устройстве.
Оценка экспертов
По мнению специалистов, российские ученые имеют серьезные достижения в области чипов памяти нового поколения. В частности, получены рекордные лабораторные показатели по ресурсу перезаписи, сделаны «пионерские» открытия в области новых материалов, включая мемристоры на стекле. Традиционно сильны компетенции в радиационно стойкой электронике.
«Вычислительные сервисы на орбите - это новая инфраструктурная идеология. Их ценность - в создании космического «облачного слоя», который решит проблемы, недоступные для традиционных наземных систем. Например, обеспечит автономность дальних миссий, позволит производить обработку данных в космосе в реальном времени и снизит нагрузки на каналы связи», - объяснил «Известиям» исполняющий обязанности заведующего кафедрой общей и экспериментальной физики Российского государственного педагогического университета имени А.И. Герцена Дмитрий Темнов.
Серийное производство
Серийный выпуск требует значительных инвестиций в строительство и модернизацию фабрик, собственное литографическое оборудование для технологических норм 65 нанометров (нм) и ниже, сверхчистые газы, химикаты и другие материалы. Не менее важны вложения в подготовку кадров и долгосрочная государственная поддержка отрасли.
Устройства памяти определяют характеристики электронных систем в целом. Прорывы в этой сфере способны повысить производительность систем искусственного интеллекта (ИИ) и создать основу для орбитальных вычислительных комплексов. Вместе с тем успех разработки зависит не только от научного результата, но и от инженеров, производителей и инвесторов, способных быстро перевести технологию в реальный продукт.
Поделиться
