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    拋棄了1和0,劍橋大學開發新型內存,容量可達100倍!

    2023-06-27 11:33:40 EETOP
    盡管當前的計算機技術非常強大,但它也存在一些硬性限制。數據僅被編碼為兩種狀態——10。而且這些數據在計算機系統的不同部分進行存儲和處理,因此需要來回穿梭,這會消耗能量和時間。
    但一種新興形式的計算機內存(稱為電阻開關內存)的設計效率要高得多。這種新型存儲器可以創建一系列連續的狀態,而不是將一點信息翻轉為兩種可能狀態之一。這是通過向某些類型的材料施加電流來實現的,電流會導致它們的電阻變強或變弱。這些電阻的細微差異產生了一系列可能的數據存儲狀態。
    “例如,基于連續范圍的典型 USB 記憶棒能夠容納 10 到 100 倍的信息。”該研究的第一作者 Markus Hellenbrand 博士說。
    在這項新研究中,該團隊開發了一種電阻開關存儲器件原型,該器件由氧化鉿材料制成,該材料已在半導體行業中用作絕緣體。通常用于存儲器是具有挑戰性的,因為它沒有原子水平的結構——它的鉿和氧原子隨機混合在一起。但在這里,劍橋研究人員發現添加額外的成分有助于改變這種情況。

    當將鋇放入混合物中時,它會在堆疊的氧化鉿薄膜之間形成垂直“橋”。由于這些鋇橋具有高度結構,電子可以輕松地穿過它們。在橋與器件觸點相交的點處會產生能量勢壘,并且可以控制該勢壘的高度,從而改變整個材料的電阻。這反過來又是對數據進行編碼的。

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    Hellenbrand 說:“這允許材料中存在多種狀態,這與只有兩種狀態的傳統存儲器不同?!?nbsp;“這些材料真正令人興奮的是它們可以像大腦中的突觸一樣工作:它們可以在同一個地方存儲和處理信息,就像我們的大腦一樣,這使得它們在快速發展的人工智能和機器學習領域非常有前途?!?/span>

    研究人員表示,他們的設備使用通過鋇橋連接的氧化鉿薄膜,具有一些優勢,可以幫助其走向商業化。一方面,這些結構可以在相對較低的溫度下自組裝,這比許多其他結構所需的高溫制造更容易。此外,這些材料已經廣泛應用于計算機芯片行業,因此應該更容易將它們納入現有的制造技術中。對這些材料的可行性研究將使科學家能夠研究它們在更大范圍內的工作效果。

    該研究發表在Science Advances.》雜志上。

    論文鏈接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg1946


    關鍵詞: 憶阻器

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