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研究人員開發出低能耗通用型數據存儲設備

發布時間:2019年06月24日 來源:新華網

  新華社北京6月24日電英國蘭開斯特大學研究人員最近宣布,他們和西班牙同行合作開發出一種新型數據存儲設備,兼具當前內存和閃存兩類設備的優點,并且能耗超低。

  這所大學發布新聞公報說,新設備屬于通用型存儲器,既可充當供隨時讀寫的活動內存,也能穩定長期保存數據。它有助節約能源,緩解“數字技術能源危機”,還可改善電子設備使用體驗,比如電腦可以幾秒鐘內完成啟動。

  當前用作內存的動態隨機存取存儲器(DRAM)讀寫速度快,但有易失性,即突然斷電后內容就會消失,即使不斷電也必須每隔幾十毫秒就刷新一次,總能耗非常高。閃存里的數據可以長期保存,代價是寫入和擦除需要較高電壓,能耗高、速度慢,且容易損壞。兼具非易失性、低能耗和高速度的新型存儲器,是當前的研究熱點。

  研究人員在新一期英國《科學報告》雜志上發表論文說,新設備采用與閃存類似的浮柵構造,但不像閃存那樣使用金屬氧化物半導體,而是由砷化銦、銻化鋁和銻化鎵三種材料組成。其底部是630納米厚的銻化鎵,上面是多個交錯的銻化鋁和砷化銦薄層,厚度從幾納米到幾十納米不等,呈現“千層餅”一樣的異質結構。

  實驗發現,由于這三種半導體材料的量子力學特性,新設備能在低電壓下運作,同時實現非易失性存儲。由于電壓和電容需求都很低,該設備的單位面積能耗分別是DRAM和閃存的百分之一和千分之一。此外,它需要進行刷新的時間間隔至少比DRAM長100萬倍,數據保存期限理論上比宇宙的年齡還長。

  隨著信息技術發展,電腦和其他電子設備需要處理的數據越來越多,存儲容量飛速增長,存儲器能耗問題卻對運行效率和使用體驗構成嚴重制約。研究人員說,作為一種新型存儲設備,該技術有很大潛力。(新華網)

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