常見問題

磁性材料可研發(fā)高效存儲器

通過利用電壓而不是流動的電流，加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)亨利·薩穆埃利工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的研究人員對一類名叫磁阻隨機存取存儲器(M RAM)的超快速、高容量計算機存儲器進行了重大改進。
UCLA的這個小組把經(jīng)過他們改進的存儲器稱為磁電隨機存取存儲器(M eRAM)。它極有可能被用來制造未來的存儲芯片，這樣的芯片既可以用在幾乎所有的電子應(yīng)用，包括智能手機、平板電腦、計算機及微處理器中，也可以用于數(shù)據(jù)儲存，例如計算機和大型數(shù)據(jù)中心使用的固態(tài)硬盤中。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，M eRAM存儲器的關(guān)鍵優(yōu)勢是它把超低能量與極高存儲密度、高速讀寫時間以及非易失性結(jié)合于一身。非易失性是指存儲器在斷電情況下保持數(shù)據(jù)的能力。M eRAM存儲器與硬盤驅(qū)動器和閃存記憶棒功能相似，但速度要快很多。
目前，磁性存儲器基于一種名叫“自旋轉(zhuǎn)移矩”(STT)效應(yīng)的技術(shù)，它除了利用電子的電荷之外，還利用它們所具有的磁性即自旋特性。STT技術(shù)利用電流移動電子把數(shù)據(jù)寫入存儲器。不過盡管STT技術(shù)在許多方面優(yōu)于其他存儲技術(shù)，但它基于電流的寫入機制仍然需要一定電量，這意味著它在寫入數(shù)據(jù)時會產(chǎn)生熱量。此外，其存儲容量取決于每一位數(shù)據(jù)所占據(jù)的物理空間，而這一過程又受到信息寫入所需的電流強度的限制。于是，較低的數(shù)位容量會轉(zhuǎn)化成相對較高的單位數(shù)據(jù)存儲成本，從而限制了STT技術(shù)的應(yīng)用范圍。
UCLA的研究小組利用M eRAM，以電壓取代STT技術(shù)中的電流，把數(shù)據(jù)寫入存儲器。這排除了通過導(dǎo)線移動大量電子的必要性，而是利用電壓即電勢差進行磁性數(shù)位的轉(zhuǎn)換，從而把信息寫入存儲器。這使計算機存儲器產(chǎn)生的熱量大大減少，使能源效率提高了10到1000倍。此外存儲器的存儲密度也可以提高4倍，即在同樣的物理區(qū)域內(nèi)可以存儲更多數(shù)據(jù)，從而也能降低單位數(shù)據(jù)的存儲成本。

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