Исследовательская группа под руководством Кембриджского университета разработала новую конструкцию компьютерной памяти, которая значительно повысит производительность и снизит энергопотребление интернета и коммуникационных технологий.
Что известно
По данным университета, искусственный интеллект, интернет и другие основанные на данных технологии потребуют более 30% мирового потребления электроэнергии в течение следующего десятилетия. Перемещение информации между устройствами хранения и обработки требует много энергии и времени, говорится в исследовании.
Ученые экспериментировали с новым типом технологии, известной как память с резистивным переключением. В отличие от существующих устройств, которые кодируют данные в двух состояниях (единица или ноль), разработка ученых позволяет использовать непрерывный диапазон состояний.
Этого удалось достичь путем подачи электрического тока на определенные материалы, что приводит к увеличению или уменьшению электрического сопротивления. Различные изменения в электрическом сопротивлении создают различные возможные состояния для хранения данных.
"Типичный USB-накопитель, основанный на непрерывном диапазоне, сможет хранить, например, в десять-сто раз больше информации", — сказал ведущий автор исследования Маркус Хелленбранд (Markus Hellenbrand).
Команда разработала прототип устройства на основе оксида гафния. До сих пор он оказывался сложным для применения в памяти с резистивным переключением из-за отсутствия структуры материала на атомном уровне. Однако ученые нашли решение: добавили в смесь барий.
Это позволило создать высокоструктурированные бариевые "мостики" между толстыми пленками оксида гафния. В точке пересечения этих "мостиков" с контактами устройств создается энергетический барьер, позволяющий электронам пересекать его.
Энергетический барьер можно повышать или понижать. Это изменяет сопротивление композита оксида гафния и позволяет материалу существовать в нескольких состояниях.
По словам ученых, финальный результат оказался похожим на работу синапса в мозге, которые могут хранить и обрабатывать информацию в одном и том же месте. Исследователи считают, что это может привести к созданию устройств компьютерной памяти с гораздо большей плотностью и производительностью, но с меньшим энергопотреблением.
Кембриджское предприятие, коммерческое подразделение университета, подало заявку на патент. Теперь ученые работают с промышленностью для проведения более масштабных исследований. Они утверждают, что интеграция оксида гафния в существующие производственные процессы не вызовет затруднений, поскольку материал уже используется в изготовлении полупроводников.
Источник: The Next Web.