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Science发表西安交大合作研究成果:突破相变存储速度极限

2018-01-14 13:06    

11月10日,美国Science杂志以First Release的形式发表了西安交通大学与上海微系统与信息技术研究所的合作论文——Reducing the stochasticity of crystal nucleation to enable sub-nanosecond memory writing(降低晶体成核随机性以实现亚纳秒数据存储),该工作从接收到在线发表仅10天。

处于数字全球化的今天,爆炸式增长的信息对数据的存储与传输提出了极大的挑战,而且目前商用计算体系架构内各存储部件,即缓存(SRAM)、内存(DRAM)和闪存(NAND Flash)之间性能差距日益加大,其间的数据交换效率也已成为了电子设备发展的瓶颈。因此研发具备存储密度大、读写速度快、能耗低、非易失(即断电后数据不丢失)等特点的新式通用式存储介质势在必行。基于相变材料的相变存储器(PCRAM)是最接近商业化的通用式存储器,由国际半导体巨头Intel与Mircon联合推出的首款商用相变存储器“傲腾”已于今年投入市场。我国科研人员在国家的大力支持下,经过十多年的发展,也已能够初步实现相变存储器的产业化。但目前所有相变存储器的读写速度仍然无法媲美高速型存储器,如内存(纳秒)和缓存(亚纳秒)。除去工业化工艺水平问题,最为核心的难题是传统相变材料(锗锑碲)形核随机性较大,其结晶化过程通常需要几十至几百纳秒,而结晶化速度直接对应着写入速度。

新式钪锑碲(SST)相变存储器件0.7纳秒的高速写入操作以及其微观结晶化机理

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