
在科学家使用全新的材料建立了“极其稳定的原型”之后,既超快速又节能的通用计算机记忆更接近现实。
该新材料被称为“ GST467”,其中包含锗,锑和terbium,用作堆叠层结构(称为超晶格)中的一个重复层,并可以为可以替代短期和长期存储的通用记忆铺平道路。科学家在1月22日在《杂志》上发表的一项研究中说,它也可以更快,便宜且功率更低。自然通讯。
当今,计算机使用短期内存,例如随机访问存储器(RAM)和长期闪存(例如固态驱动器(SSD)或硬盘驱动器)。 RAM快速,但需要大量的物理空间和持续的电源,这意味着当计算机关闭计算机时,其数据就会消失。另一方面,闪存保留数据而无需电源,并且很密集,但是它是比公羊慢将其存储的数据传输到处理器时。
在结合RAM速度的通用记忆和闪存存储的长期内存之前,仍然存在一些技术障碍。但是,科学家在论文中写道,这个原型与任何人都一样接近。
这项研究称,新的原型是一种相变内存(PCM)的一种形式,当计算机数据在类似玻璃的材料上的高电阻状态和低电阻状态之间切换时,它会创建和零。当PCM中的材料结晶(代表“一个”)时,它会释放出大量的能量,并且具有较低的电阻。它具有较高的电阻,并在融化时吸收相同量的能量 - 代表“零”。
根据研究人员的说法,GST467是PCM中使用的理想候选者,因为它提供了更高的结晶和熔融温度较低的替代品,这些替代品也是由仇敌,Terbium和encerium制成的,但具有不同的比率和晶体结构。
在新研究中,该团队设计并测试了数百种不同尺寸的工作记忆设备,这些记忆设备将GST467纳入一层不同的组成层。然后,他们进行了广泛的电气测量和基准测试测试,以查看材料的执行方式。
研究人员发现,基于GST467的超级晶格设备达到了快速的速度,同时消耗了很少的功率(限于材料的热量)。他们还报告说,理论上可以将数据保留10年以上,即使在华氏248度以上的温度下(120摄氏度)。这位科学家说,这“超出了PCM技术的基本权衡”,并带来了“出色的设备性能”。
它们补充说,该材料不仅可以改善单个度量标准,例如耐力或速度,而且可以同时在几个指标上进行改进。他们还将其描述为“我们建造的最现实,对行业友好的事物”,称这是迈向通用记忆的关键一步。
这项新研究展示了一种潜在的改变游戏记忆的方法。最好的替代通用记忆候选者之一是Ultram- 一项基于一项研究项目的技术,该项目从英国的兰开斯特大学出现,但这种方法使用不同的机制保留信息:与基于硅的Flash和Ram不同,Ultraram使用的Ultraram使用的半导体使用了来自来自的元素第三组和V组在元素周期表。
新设备可能是更好的候选者Asir Khan斯坦福大学的来访博士后学者告诉Live Science。 Ultraram还使用有毒化合物 - 砷酰胺。
尽管Ultraram更接近商业化,但新研究的作者声称,他们的新原型更容易纳入现有的半导体制造方法中。这是由于创建工作设备所需的相对较低的温度。
“下一步的关键是让行业合作伙伴以具有成本效益的方式来帮助我们扩展这一点。”埃里克·波普(Eric Pop)斯坦福大学的电气工程教授告诉Live Science。 “这是可以将其包含在消费设备中的唯一方法 - 如果它可以以足够低的成本制造。”