GST467 のおかげで、コンピュータ用の単一のユニバーサル メモリという夢が、私たちが思っているよりも早く現実になるかもしれません。
科学者が設計した 「GST467」と名付けられた、ゲルマニウム、アンチモン、テルビウムからなるエキサイティングな新素材。超格子と呼ばれる革新的な構造で使用されるこの構造は、デバイスの短期 RAM と長期ストレージの両方を置き換える鍵となる可能性があります。
この画期的な進歩により、より高速でエネルギー効率が高く、より安価なコンピューターの時代が到来する可能性があります。
普遍記憶とは何ですか？
既存のコンピューターはさまざまな種類のメモリに依存しています。 RAM のような短期メモリは速度を提供しますが、大きな物理スペースと一定の電力を必要とします。システムがシャットダウンすると、データは失われます。フラッシュ メモリ (SSD を思い浮かべてください) は永続的なストレージとしては優れていますが、データ転送の速度では RAM に匹敵することはできません。真のユニバーサル メモリは、驚異的なパフォーマンスと合理化されたシステムによってコンピューティング エクスペリエンスを変革します。
科学者らは、「GST467」が相変化メモリ（PCM）の優れた候補であると説明しています。その主な利点は、データの XNUMX と XNUMX を表現するために高度に制御された方法で結晶状態と溶融状態の間を移行することにより、より安定した物理的遷移を実現できることです。この遷移はまた、測定可能なエネルギーを吸収または放出し、貯蔵メカニズムをさらに定義します。
画期的な研究により、これらのデバイスは信じられないほど高速で電力を消費し、高温でも潜在的に 10 年以上データを保持できることがわかりました。重要なのは、この技術が代替技術と比較して生産において著しく業界に優しいと科学者たちが信じていることです。
コンピューターの RAM は何をするのでしょうか?
RAM は、コンピュータが現在アクティブに使用しているすべての情報を保持する超高速ストレージ領域です。プログラムを開いたり、ビデオを見たり、ドキュメントを編集したりすると、それらのタスクに必要なデータが RAM にロードされます。これにより、コンピューターの頭脳である CPU がその情報に迅速にアクセスし、指示を実行できるようになります。
ファイルを永続的に保存するハード ドライブや SSD とは異なり、RAM は一時的なものです。コンピュータの電源を切るとすぐに、RAM の内容は消えます。だからこそ、作業内容を定期的に保存することが非常に重要です。 RAM は長期保存に適した場所ではなく、RAM はシステムで使用される主要なコンポーネントです。 並列処理.
コンピューターの RAM の量は、コンピューターのスムーズな動作に大きな影響を与えます。 RAM が大量にある場合は、コンピューターの速度を低下させることなく、複数のプログラムをジャグリングしたり、巨大なファイルを開いたりできます。一方、十分な RAM がないと、コンピューターは RAM と低速のハード ドライブの間でデータを常にシャッフルする必要があり、すべてが遅く感じられるようになります。
GST467 と相変化メモリはどのように機能しますか?
PCM は、結晶と非晶質の間で物理的状態を変化させることができる材料 (GST467 など) を利用して機能します。これら 0 つの状態は、電気抵抗が根本的に異なるため、1 進数の XNUMX と XNUMX に対応します。
o 状態を変えると、短い電気パルスがターゲットを絞った加熱を行います。強くて短いパルスは急速加熱と急速冷却を引き起こし、材料を非晶質（溶融）状態に固定します。より長く弱いパルスにより、徐々に加熱されて結晶構造が形成されます。
2 つの状態の抵抗は大きく異なるため、非常に低電力の電気パルスで抵抗を測定し、状態を乱すことなく保存されたデータを読み取ることができます。
ユニバーサル メモリを作成するために PCM 研究で使用される従来の素材にはトレードオフが伴います。 GST467 が優れている点は次のとおりです。
安定性
信頼性の高い PCM の鍵は、各状態がどれだけ「安定」しているかです。 GST467 は、非晶質構造と結晶構造の両方で驚くべき安定性を示し、次のような結果をもたらします。
- データ保持: 高温下でもデータを長期間確実に保存できます。これは真の不揮発性を意味し、フラッシュ ストレージを置き換えるには必須です。
- 耐久性: より多くの読み取り/書き込みサイクルに耐えることができるため、メモリセル障害のリスクが軽減されます。
効率的なスイッチング
GST467 は、他の同様の材料よりも低い温度と電圧で状態を切り替えることができます。これは、消費電力の低減と動作の高速化に直接つながります。
製造に優しい
GST467 を使用するために必要な温度とプロセスは、他の潜在的なユニバーサル メモリ材料と比較して、既存の半導体製造手法との互換性が高くなります。これにより、開発がスピードアップし、コストが削減される可能性があります。
つまり、GST467 は単一の指標で優れているわけではありませんが、重要な品質の驚異的なバランスを実現しています。これにより、RAM と従来のストレージの間のギャップを埋める、真のユニバーサル メモリへの有望な道が開かれます。
普遍的な記憶力の競争
この分野には「GST467」だけが存在するわけではありません。 ウルトララム、さまざまな半導体をベースにした製品が有力な候補です。現在、ULTRARAM は商業化に近づいていますが、より高い電圧要件や潜在的な毒性などのいくつかの制限があります。対照的に、GST467 の背後にあるチームは、その設計が既存のチップ製造プロセスに簡単に統合できることを強調しています。最終的には、この要素が迅速な導入にとって重要であることが判明する可能性があります。
ハードルはまだ残っていますが、これらの成果により、真の普遍的な記憶がさらに可能になったと感じられます。調査責任者の 1 人である Eric Pop 氏は、将来について次のように強調しています。「重要な次のステップは、コスト効率の高い方法でこれをスケールアップするのに協力してくれる業界パートナーを獲得することです…消費者向けデバイスに組み込めるようにすることです。」
注目の画像クレジット: svstudioart/Freepik.
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- 情報源： https://dataconomy.com/2024/02/14/what-is-universal-memory-and-gst467/
