新記憶體革命要來了?日本研發出高速低功耗記憶單元

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一直以來,科學家持續針對記憶體技術進行研究,並致力於超越現階段 DRAM 性能,而受到固態鋰電池的啟發,日本科學家已開發出一種新的三值記憶體 (three-valued),由於該新型記憶體具備高速且低功耗的特性,業界人士推敲,新一代低功耗記憶體可望因此應運而生。

由東京工業大學、東京大學的研究團隊合作研發的新一代記憶體,是由鋰、磷酸鋰和金推疊成三層固態層,本質上是一個微型低容量電池,但可以用作記憶體使用,可以在代表一個位元 (bit) 的兩個可能值的充電和放電之間快速切換。

然而,金與鋰結合會形成厚合金層,兩種狀態的切換因此需要消耗更多電力。因此,為了解決這個問題,研究人員使用鎳代替金,來創造出類似的三層結構記憶體。由於鎳不易與鋰形成合金,在狀態間轉換時的電力消耗也能因此降低。

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新記憶單元由鋰、磷酸鋰和鎳推疊成三層固態層 (圖片:semiengineering)

最新研發的記憶體設備較先前的記憶體設備更好的特質在於,它可以在實際上保留三種不同的電壓狀態,而不是原先的兩種,也因此被稱為三值記憶體設備。

東京理工大學教授一杉太郎表示:「該系統可以被視為是一款具有三種充電狀態極低容量的薄膜鋰電池。」這些優勢,也有助於提高記憶體空間分配的效率。

此外,研究人員也發現,鎳和磷酸鋰之間會形成非常薄的氧化鎳層,這對於記憶體設備的低耗能切換至關重要。此種氧化層較先前設備中所形成的金鋰合金的氧化物層要薄得多,意味著新型的「微型電池」單位容量非常低,也因此能夠通過施加微小電流的方式,快速、輕鬆地在不同狀態之間進行切換。 「功耗極低的潛力是該設備最值得關注的優勢。」一杉太郎說道。

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