一種新型存儲，可以替代DRAM和NAND

韓國研究人員團隊開(kāi)發(fā)了一種新型存儲設備，該設備可用于取代現有內存或用于實(shí)現下一代人工智能硬件的神經(jīng)擬態(tài)計算，因其處理成本低且功耗超低，因此成為頭條新聞。

韓國科學(xué)技術(shù)院（院長(cháng) Kwang-Hyung Lee）電氣工程學(xué)院 Shinhyun Choi 教授的研究團隊日前宣布，開(kāi)發(fā)出具有超低功耗的下一代相變存儲器器件，可替代 DRAM 和 NAND 閃存。所謂相變存儲器，市值通過(guò)利用熱量將材料的晶態(tài)轉變?yōu)榉蔷B(tài)或晶態(tài)，從而改變其電阻狀態(tài)來(lái)存儲和/或處理信息的存儲器件。

現有的相變存儲器存在諸如用于制造大規模器件的昂貴制造工藝以及需要大量電力來(lái)運行等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，Choi教授的研究團隊開(kāi)發(fā)了一種超低功耗相變存儲器件，通過(guò)電形成非常小的納米（nm）級相變燈絲，無(wú)需昂貴的制造工藝。這項新開(kāi)發(fā)具有突破性的優(yōu)勢，不僅具有非常低的處理成本，而且能夠以超低功耗運行。

DRAM 是最常用的存儲器之一，速度非?？?，但具有易失性特征，斷電后數據就會(huì )消失。NAND閃存是一種存儲設備，讀寫(xiě)速度相對較慢，但它具有非易失性的特性，即使斷電也能保存數據。

另一方面，相變存儲器結合了 DRAM 和 NAND 閃存的優(yōu)點(diǎn)，具有高速和非易失性的特性。因此，相變存儲器作為可以取代現有存儲器的下一代存儲器而受到重視，并且作為模仿人腦的存儲技術(shù)或神經(jīng)形態(tài)計算技術(shù)正在被積極研究。

然而，傳統的相變存儲器件需要大量的功率來(lái)運行，這使得制造實(shí)用的大容量存儲產(chǎn)品或實(shí)現神經(jīng)形態(tài)計算系統變得困難。為了最大限度地提高存儲器件運行的熱效率，之前的研究工作主要集中在通過(guò)使用最先進(jìn)的光刻技術(shù)縮小器件的物理尺寸來(lái)降低功耗，但它們遇到了局限性就實(shí)用性而言，功耗的改進(jìn)程度很小，而成本和制造難度卻隨著(zhù)每一次改進(jìn)而增加。

為了解決相變存儲器的功耗問(wèn)題，Shinhyun Choi教授的研究團隊創(chuàng )造了一種在極小面積內電形成相變材料的方法，成功實(shí)現了功耗降低15倍的超低功耗相變存儲器件與使用昂貴的光刻工具制造的傳統相變存儲器件相比。

Shinhyun Choi教授對這項研究未來(lái)在新研究領(lǐng)域的發(fā)展充滿(mǎn)信心，他說(shuō)：“我們開(kāi)發(fā)的相變存儲器件具有重要意義，因為它提供了一種新穎的方法來(lái)解決生產(chǎn)存儲器中長(cháng)期存在的問(wèn)題。裝置大大提高了制造成本和能源效率。我們預計我們的研究結果將成為未來(lái)電子工程的基礎，使包括高密度三維垂直存儲器和神經(jīng)形態(tài)計算系統在內的各種應用成為可能，因為它開(kāi)辟了從各種材料中進(jìn)行選擇的可能性?！?/p>

來(lái)源：半導體行業(yè)觀(guān)察