Hi-TechМатериалыНовые технологии

Создано ультратонкое запоминающее устройство

Инженеры по всему миру разрабатывают альтернативные способы обеспечения большей емкости памяти на еще более мелких компьютерных чипах. Предыдущие исследования двумерных атомных листов для хранения памяти — до сих пор не могли выявить их потенциал.

Команда инженеров из Техасского университета в Остине в сотрудничестве с учеными из Университета Пекина разработала тончайшее запоминающее устройство с плотной памятью, прокладывая путь для более быстрых, сверхмалых и интеллектуальных компьютерных чипов для всего: от бытовой электроники до больших суперкомпьютеров.

«Долгое время консенсус заключался в том, что невозможно было использовать устройства памяти из материалов, которые были всего лишь одним атомным слоем», — сказал Дежи Акинванде,  профессор кафедры электротехники и вычислительной техники Cockrell School of Engineering. «С нашими новыми «атомристорами» мы показали, что это действительно возможно».

Сделанные из 2-D наноматериалов, «атомристоры» — термин, который Дежи Акинванде придумал, — улучшают мемристоры, и создают новую технологию хранения данных с более низкой масштабируемостью памяти. Он и его команда опубликовали свои выводы в январском выпуске Nano Letters.

«Атомристоры позволят продвигать Закон Мура на системном уровне, позволяя трехмерную интеграцию наномасштабной памяти с наноразмерными транзисторами на одном чипе для передовых вычислительных систем», — сказал Акинванде.

Память и транзисторы памяти на сегодняшний день всегда были отдельными компонентами на микрочипе, но атомристоры объединяют обе функции в одной, более эффективной компьютерной системе. Используя металлические атомные листы (графен) в качестве электродов и полупроводниковые атомные листы (сульфид молибдена) в качестве активного слоя, вся ячейка памяти представляет собой сэндвич толщиной около 1,5 нанометров, что позволяет плотно упаковывать атомристоры по слоям в плоскости. Это существенное преимущество перед обычной флэш-памятью, которая занимает гораздо больший объем. Кроме того, тонкость обеспечивает более быстрый и эффективный электрический ток.

Учитывая их размер, емкость и гибкость интеграции, атомристоры могут быть упакованы вместе, для того, чтобы сделать продвинутые 3-D чипы, которые имеют решающее значение для успешного развития ИИ. Одной из самых больших проблем в этой развивающейся области техники является создание архитектуры памяти с трехмерными соединениями, близкими к тем, которые встречаются в человеческом мозге.

«Плотность памяти, которая может быть достигнута путем наслоения этих синтетических атомных листов друг на друга, в сочетании со встроенным транзисторным дизайном, означает, что мы можем сделать компьютеры, которые учатся и помнят так же, как и наши мозги», — сказал Акинванде.

Исследовательская группа также обнаружила еще одно уникальное приложение для этой технологии. В существующих устройствах, таких как смартфоны и планшеты, радиочастотные переключатели используются для подключения входящих сигналов от антенны к одному из многих диапазонов беспроводной связи, чтобы разные части устройства могли общаться и взаимодействовать друг с другом. Это может существенно повлиять на срок службы аккумулятора смартфона.

Атомристоры представляют собой наименьшие переключатели радиочастотной памяти, которые могут функционировать без потребления постоянного тока, что в конечном итоге может привести к увеличению срока службы батареи.

«В целом мы считаем, что это открытие имеет реальную ценность для коммерциализации, поскольку оно не нарушит существующие технологии», — сказал Акинванде. «Скорее, оно было разработано для дополнения и интеграции с кремниевыми чипами, которые уже используются в современных технических устройствах».

Показать больше
Back to top button