據悉,韓國科學技術院(KAIST)的研究人員創造了一種低功耗、低成本的相變存儲器,爲存儲器技術設定了新的標准。
研究小組開發出的這種新的存儲設備,可以替代現有的存儲設備,也可以用于實現下一代人工智能硬件的神經形態計算,因爲它具有低處理成本和超低功耗的優點。
韓國科學技術院(KAIST)校長李光亨4日表示,他們開發出了可以代替DRAM和NAND閃存的超低功耗的新一代相變存儲器。
相變存儲器:
一種存儲裝置,其方法是利用熱量將材料的晶態改變爲非晶態或晶態,從而改變其電阻狀態,用以存儲和/或處理信息。
現有的相變存儲器存在一些問題,例如制造高尺寸器件的制造過程昂貴,並且需要大量的功率來運行。該研究組爲了解決這些問題,在沒有昂貴的制作工藝的情況下,通過電形成極小的納米(nm)尺度的相變燈絲,開發出了超低功耗的相變存儲器。這項新開發具有開創性的優勢,不僅具有非常低的處理成本,而且還能夠以超低功耗運行。
DRAM是最常用的存儲器之一,速度非常快,但具有易失性,當電源關閉時數據就會消失。NAND閃存是一種存儲設備,它的讀寫速度相對較慢,但它具有非易失性,即使在斷電時也能保存數據。
另一方面,相變存儲器結合了DRAM和NAND閃存的優點,提供高速和非易失性特性。因此,相變記憶被認爲是可以代替現有記憶的下一代記憶體,並作爲模仿人類大腦的記憶技術或神經形態計算技術正在積極研究。
然而,傳統的相變存儲器件需要大量的功率來運行,這使得制造實用的大容量存儲産品或實現神經形態計算系統變得困難。爲了最大限度地提高存儲器件的熱效率,以前的研究工作主要集中在通過使用最先進的光刻技術縮小器件的物理尺寸來降低功耗,但它們在實用性方面受到限制,因爲功耗的改善程度很小,而制造成本和難度卻隨著每一次改進而增加。
爲了解決相變存儲器的功耗問題,研究組開發了在極小的區域內用電形成相變材料的方法,成功實現了比用昂貴的光刻工具制造的傳統相變存儲器,功耗低15倍的超低功耗相變存儲器。
研發團隊表示:“我們開發的相變存儲器爲解決存儲器制造過程中一直存在的問題提供了新方法,而且大大提高了制造成本和能源效率,因此具有重要的意義。我們希望我們的研究結果成爲未來電子工程的基礎,實現各種應用,包括高密度三維垂直存儲器和神經形態計算系統,因爲它開辟了從各種材料中選擇的可能性。”
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