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剑桥大学开发新的电脑内存原型 可容纳达100倍数据

2023-06-27 10:42:39  来源:激光网原创    

  虽然现今电脑技术强大,但仍存在部分硬性限制,如数据编码仅是 1 或 0。 当数据在电脑系统的不同部分进行储存和处理时,需要来回穿梭,当中消耗许多能源和时间。 对此,剑桥大学科学家开发出一种新的电脑内存原型,能制造出速度更快的芯片,可以容纳多达100倍的数据。 这款系统由一种无序材料的薄膜之间的钡桥组成。

  外媒 New Atlas 报道,目前有种新兴形式的电脑内存叫做「电阻式开关内存」,在设计上效率更高。 这种新内存能创建一系列的连续状态,而不是将信息转成两种可能状态之一。

  电阻开关内存通过对部分类型的材料施加电流,不同电流会影响电阻的强弱,而电阻的细微差异将产生一系列可能的数据储存状态。

  该研究第一作者 Markus Hellenbrand 博士表示,基于连续范围的典型 USB 能容纳 10 到 100 倍的信息。

  该团队开发一个电阻开关储存设备的原型,由一种叫「氧化铪」的材料制成,这种材料在半导体产业中作为绝缘体使用。 剑桥大学的研究人员发现,当钡被扔进混合物时,会在堆叠的氧化铪薄膜间形成垂直的「桥」。

  由于这些钡桥具有高度结构,电子能轻易穿过它们,并在桥与器件接触的地方产生一个能量屏障,并能控制这个屏障的高度,从而改变整个材料的电阻,反过来又对数据进行编码。

  Hellenbrand 表示,这使材料可存在多种状态,不像传统内存只有两种状态。 令人兴奋的是,这些材料可以像大脑中的突触一样工作,像大脑能在同个地方储存和处理信息,这在 AI 和机器学习领域极具前景。

  研究人员表示,氧化铪薄膜拥有一些优势能走向商业化。 首先,这些结构能在相对较低的温度下自我组装,比其他设备需要的高温制造容易。 此外,这些材料已经广泛使用在电脑芯片行业,更容易用于现有的制造技术。

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