(나노 워크 뉴스) 우리는 약물 발견 속도를 높이고, 날씨 및 기후 예측을 개선하고, 인공 지능, 그리고 훨씬 더. 이러한 요구에 부응하려면 이전보다 더 빠르고 에너지 효율적인 컴퓨터 메모리가 필요합니다. 스탠포드 연구원들은 새로운 물질이 컴퓨터 데이터의 1과 0을 생성하기 위해 높은 저항 상태와 낮은 저항 상태 사이를 전환하는 상변화 메모리를 미래 AI 및 데이터 중심 시스템을 위한 향상된 옵션으로 만들 수 있음을 입증했습니다. 최근에 자세히 설명된 대로 확장 가능한 기술 자연 통신 (“낮은 에너지와 높은 안정성의 나노규모 상변화 메모리를 위한 새로운 나노복합체-초격자”)은 빠르고, 저전력이며, 안정적이고, 오래 지속되며, 상업용 제조와 호환되는 온도에서 제조될 수 있습니다. “우리는 지구력이나 속도와 같은 단일 지표만 개선하는 것이 아닙니다. 우리는 여러 지표를 동시에 개선하고 있습니다.” 스탠포드의 전기 공학 및 재료 과학 및 공학과 Pease-Ye 교수(예의)인 Eric Pop이 말했습니다. “이것은 우리가 이 분야에서 구축한 것 중 가장 현실적이고 산업 친화적인 것입니다. 보편적인 기억을 향한 한 걸음이라고 생각하고 싶습니다.”
고저항 및 저저항 상태의 상변화 메모리 장치의 단면. 하단 전극의 직경은 ~40나노미터입니다. 화살표는 초격자 재료 층 사이에 형성되는 반 데르 발스(vdW) 인터페이스 중 일부를 표시합니다. 초격자는 고저항 상태와 저저항 상태 사이에서 파괴되고 재형성됩니다. (사진=팝랩 제공)
더 빠른 비휘발성 메모리
오늘날의 컴퓨터는 데이터를 별도의 위치에 저장하고 처리합니다. 빠르지만 컴퓨터가 꺼지면 사라지는 휘발성 메모리가 처리를 담당하는 반면, 속도는 느리지만 지속적인 전원 입력 없이도 정보를 저장할 수 있는 비휘발성 메모리가 장기간 데이터 저장을 담당합니다. 이 두 위치 간에 정보를 이동하면 프로세서가 많은 양의 데이터가 검색될 때까지 기다리는 동안 병목 현상이 발생할 수 있습니다. Pop과 Philip Wong의 공동 지도를 받은 박사 과정 후보자 Xiangjin Wu는 "데이터를 주고받는 데는 많은 에너지가 필요합니다. 특히 오늘날의 컴퓨팅 작업 부하에서는 더욱 그렇습니다."라고 Willard R. 및 Inez Kerr Bell 교수가 말했습니다. 해당 논문의 엔지니어링 및 수석 저자입니다. "이러한 유형의 메모리를 통해 우리는 메모리와 처리 과정을 더욱 긴밀하게 결합하여 궁극적으로 하나의 장치로 통합하여 에너지와 시간을 덜 사용하게 되기를 바라고 있습니다." 다른 지표를 희생하지 않고 장기 저장과 빠른 저전력 처리가 가능한 효과적이고 상업적으로 실행 가능한 범용 메모리를 달성하는 데는 많은 기술적 장애물이 있지만 Pop의 연구실에서 개발된 새로운 상 변화 메모리는 누구보다 가깝습니다. 지금까지 이 기술로. 연구자들은 이것이 보편적인 기억으로 더 발전하고 채택되도록 영감을 줄 수 있기를 바라고 있습니다. 메모리는 메릴랜드 대학의 공동 연구진이 개발한 게르마늄 467부분, 안티몬 467부분, 텔루르 10부분의 합금인 GSTXNUMX을 사용합니다. Pop과 그의 동료들은 이전에 우수한 비휘발성 메모리 결과를 얻기 위해 사용했던 층 구조인 초격자에서 여러 다른 나노미터 두께의 재료 사이에 합금을 끼우는 방법을 찾았습니다. "GSTXNUMX의 독특한 구성은 특히 빠른 스위칭 속도를 제공합니다"라고 Pop 연구실에서 박사 학위를 취득했으며 논문의 공동 저자인 Asir Intisar Khan은 말했습니다. "나노 규모 장치의 초격자 구조 내에 이를 통합하면 낮은 스위칭 에너지가 가능하고 우수한 내구성과 매우 우수한 안정성을 제공하며 비휘발성으로 만들어 XNUMX년 이상 상태를 유지할 수 있습니다."새로운 기준 설정
GST467 초격자는 몇 가지 중요한 벤치마크를 클리어합니다. 상변화 메모리는 때때로 시간이 지남에 따라 표류할 수 있습니다. 본질적으로 1과 40의 값은 천천히 변할 수 있습니다. 그러나 테스트에 따르면 이 메모리는 매우 안정적입니다. 또한 저전력 기술의 목표인 3V 미만에서 작동하며 일반적인 솔리드 스테이트 드라이브보다 훨씬 빠릅니다. "몇 가지 다른 유형의 상변화 메모리는 조금 더 빠를 수 있지만 더 높은 전압에서 작동합니다"라고 Pop은 말했습니다. “이러한 모든 컴퓨팅 기술에는 속도와 에너지 사이에 상충관계가 있습니다. XNUMXV 미만에서 작동하면서 수십 나노초에 스위칭한다는 사실은 큰 문제입니다.” 초격자는 또한 많은 양의 메모리 셀을 작은 공간에 담습니다. 연구진은 메모리 셀을 직경 XNUMX나노미터(코로나바이러스 크기의 절반도 안 되는 크기)로 줄였습니다. 밀도가 그다지 높지는 않지만 연구원들은 초격자의 낮은 제조 온도와 이를 생성하는 데 사용되는 기술 덕분에 수직 층에 메모리를 쌓아서 보상하는 방법을 모색하고 있습니다. Pop은 “제조 온도는 필요한 온도보다 훨씬 낮습니다.”라고 말했습니다. “사람들은 밀도를 높이기 위해 수천 개의 레이어에 메모리를 쌓는 것에 대해 이야기하고 있습니다. 이러한 유형의 메모리는 미래의 XNUMXD 레이어링을 가능하게 합니다.”- SEO 기반 콘텐츠 및 PR 배포. 오늘 증폭하십시오.
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- 출처: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64476.php
