日本科学家开发出了一种新型“通用”计算内存,与当今最好的笔记本电脑和个人电脑中使用的模块相比,它速度更快,耗能更少。
磁阻随机存取存储器 (MRAM) 是一种通用存储设备,可以克服传统 RAM 的一些限制,即由于容量相对较低,传统 RAM 在高峰需求时速度会变慢。通用存储器是一种存储格式,它结合了现有 RAM 的速度和无需电源即可保留信息的存储能力
与传统 RAM 相比,这项新技术的运行速度更快,容量更大,但克服了数据写入的高功率要求问题——这此前一直是 MRAM 面临的挑战。
MRAM器件在待机状态下功耗很小,但需要大电流来切换磁隧道结的磁化矢量配置的方向,从而利用磁化方向来表示计算机中的二进制值。这使得它无法在大多数计算系统中使用,并且为了实现低功耗数据写入,需要一种更有效的方法来切换这些向量。
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在一个 纸2024 年 12 月 25 日发表在期刊上先进科学,研究人员报告开发了一种用于控制 MRAM 器件电场的新组件。他们的方法需要少得多的能量来切换极性,从而降低了功率需求并提高了处理执行的速度。
下一代计算内存
他们构建的原型组件被称为“多铁异质结构”——一种铁磁材料和压电材料,但它们之间有超薄钒——可以被电场磁化。这与其他没有钒层的 MRAM 器件不同。
铁磁层的结构波动意味着以前的 MRAM 器件很难保持稳定的磁化方向。为了克服这个稳定性问题,铁磁层和压电层之间的钒晶片充当两者之间的缓冲器。
通过使电流穿过材料,科学家们证明磁态可以改变方向。这些材料可以保持其形状和形式,这是以前的版本无法做到的。此外,在电荷不再存在后仍保持磁性状态,从而无需通电即可保持稳定的二元状态。
该研究没有涵盖开关效率随时间的下降。这往往是各种电气设备的常见问题。例如,对家用可充电电池的一个常见抱怨是,它们只能充电一定次数(大约 500 次),容量就会下降。
科学家们表示,最终,新的 MRAM 技术可以实现更强大的商业计算,同时提供更长的使用寿命。这是因为新的交换技术比以前的解决方案所需的功率要少得多,比当前的 RAM 技术具有更大的弹性,并且不需要移动部件。









