广告

新式磁电存储器可望大幅降低能耗10,000倍以上

时间:2017-08-24 作者:R. Colin Johnson 阅读:
当今存储器系统所消耗的能量中有99%都浪费在“散热”上;新式的MELRAM存储架构据称能大幅降低读写能量达10,000倍…
广告
ASPENCORE

由俄罗斯和法国研究人员组成的研究团队最近将压电材料黏合至铽钴合金(TbCo2)和铁/钴(FeCo)合金的磁弹性层,打造出一种新型的非挥发性存储架构,据称可较传统存储器所需的读/写储存能量减少1万倍以上。SLNEETC-电子工程专辑

根据研究人员表示,实现这种超低功耗磁电随机存取器(MELRAM)的关键在于放弃巨磁阻堆栈和磁穿隧接面。当施加电场时,研究人员的展示架构取决于读取磁子系统中编码信息的磁电相互作用,并透过采用压电应力介导磁电子学的复合多铁性异质结构而完成。SLNEETC-电子工程专辑

研究人员在“应力介导多铁性存储单元的磁电写入和读取作业”(Magnetoelectric write and read operations in a stress-mediated multiferroic memory cell)一文中指出,该新架构的缺点在于读取时破坏了内存状态,因而在每次读取后都必须再重写入。尽管存在这个缺点,美国物理研究所(American Institute of Physics)仍在其《应用物理学快报》(Applied Physics Letters)期刊中发布俄法研究人员的最新发现,毕竟,能达到减少10,000倍的能量,强过每次读取后重新写入。事实上,该论文作者宣称,当今的存储系统所消耗的能量中有99%都浪费在“散热”上。SLNEETC-电子工程专辑

melram17082401
MELRAM单元具有可变形的压电层,能在TbCo和FeCo的磁弹性层之间切换,从而改变其磁极,以便从0切换到1,反之亦然(来源:MIPT)SLNEETC-电子工程专辑

更详细地说,由于采用了非等向性的材料,当读/写电压施加在内存单元时,压电层随之变形,因而根据极性设置1或0 (如图)。而当施加读取电流时,所产生的电压显示状态是1或0,但位状态在读取期间会被破坏,因而必须重新写入。SLNEETC-电子工程专辑

展示芯片的所有操作均在室温下进行。根据研究人员的说法,毫米级的展示单元甚至可以缩小到传统RAM单元的尺寸。SLNEETC-电子工程专辑

melram17082402
传统的DRAM单元需要10,000倍的能量才能进行存取,因为1和0都由必须被泵送至其上的电容器电荷表示(来源:MIPT)SLNEETC-电子工程专辑

这项研究的研究人员来自法国瓦伦西亚大学(University of Valenciennes)、莫斯科物理与技术研究所(MIPT)、莫斯科技术大学(MIRE)、俄罗斯科学院(RAS)的Kotelnikov无线工程与电子研究所(IRE),以及莫斯科功能电子、声学和流体学关键和超临界现像国际联合实验室。主要的研究人员包括MIPT固态物理、放射物理学和应用信息技术部主任Sergei Nikitov,以及IRE RAS总监与成员等人。SLNEETC-电子工程专辑

编译:Susan Hong
SLNEETC-电子工程专辑

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载SLNEETC-电子工程专辑

ASPENCORE
本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
R. Colin Johnson
EETimes前瞻技术编辑。R. Colin Johnson自1986年以来一直担任EE Times的技术编辑,负责下一代电子技术。 他是《Cognizers – Neural Networks and Machines that Think》一书的作者,是SlashDot.Org的综合编辑,并且是他还因对先进技术和国际问题的报道,获得了“Kyoto Prize Journalism Fellow”的荣誉。
  • 将低于1GHz连接用于电网资产监控、保护和控制的优势 电网的发展需要在现有的有线连接基础上增加无线连接,以进行资产监控和控制。
  •  电感零件常见失效模式及分析手法简介 对于硬件工程师来说电子元器件失效是非常麻烦的事情,比如某个半导体器件外表完好但实际上已经半失效或者完全失效会在硬件电路调试上面花费大把的时间,有时甚至炸机。所以掌握各类电子元器件的实效机理与特性是硬件工程师必不可少的知识。
  • 如何为温度传感器选择正确的热敏电阻? 当面对数以千计的热敏电阻类型时,选型可能会造成相当大的困难。在这篇技术文章中,我将为您介绍选择热敏电阻时需牢记的一些重要参数,尤其是当要在两种常用的用于温度传感的热敏电阻类型(负温度系数NTC热敏电阻或硅基线性热敏电阻)之间做出决定时。
  • GaN IC:推动分立式晶体管走向尽头 采用分立式氮化镓器件或分立式MOSFET器件的设计工程师,现在可以改用GaN集成电路以节省时间、占板面积及提升他们的系统性能,从而实现具备更高的功率密度、更高的效率及更具成本效益的先进设计。当氮化镓集成电路开始集成多个驱动器、保护电路、控制电路及功率晶体管于单个芯片上时,设计师会逐渐减少分立式晶体管的使用。这是分立式晶体管走向尽头的开始。
  • DIN VDE V 0884-11:2017-01对数字隔离器认证的意义 截至2020年1月,德国标准化学会(DIN)和德国电气工程师协会 (VDE) V0884-10: 2006-12不再是用于评估电磁和电容电隔离产品的固有绝缘特性和高压性能的有效认证标准。这标志着集成电路(IC)制造商三年过渡期的结束。
  • 没有电容计,如何测量未知电容? 本文介绍的测量方法与各种SPICE模型的仿真相关。建议在实际电路中采集数据。用户可以根据所需的电容值,自由地创建数学模型;当然还要考虑瞬态等待时间和RC时间常数,因为这些因素可能导致长时间的等待。建议尝试根据需要更改电子元件的值。
广告
热门推荐
广告
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了