向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了
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…

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。aEGEETC-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。aEGEETC-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。aEGEETC-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)aEGEETC-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。aEGEETC-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。aEGEETC-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)aEGEETC-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。aEGEETC-电子工程专辑

编译:Susan Hong
aEGEETC-电子工程专辑

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

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。
您可能感兴趣的文章
  • 为什么MOSFET是自动平衡超级电容器泄漏的最佳选择 在能量采集、办公自动化和备份系统等一系列新产品设计中,超级电容器(supercapacitor)引起了设计团队的关注。这些超级电容器电池具有高效存储能力,可根据需要快速释放能量。为确保峰值性能和较长的产品生命周期,超级电容器的电压必须得到平衡。因为每个超级电容器都有电容、内阻和漏电流方面的容差。这可能会导致电池电压不平衡。必须对超级电容器进行平衡,以确保电压不超过超级电容器的最大额定电压。本文将告诉我们MOSFET降低超级电容器的工作偏压,平衡电路的功率消耗,并可以自动调整温度,时间和环境的变化。
  • 保护高压MLCC的电弧放电对策 通过增加屏蔽电极,高达1000V的小芯片尺寸封装大电容MLCC可以抵抗电弧放电,从而大大提高电动汽车和可再生能源发电等应用中高压电路的可靠性。基美电子的ArcShield表贴MLCC具有屏蔽电极专利设计,可以克服传统电弧放电防治措施(例如级联电极或保形涂层)的缺点,从而无需保护涂层即可获得永久保护。相对于更大尺寸的传统MLCC或通孔陶瓷和薄膜电容器,它们还为设计工程师提供了可节省空间的替代方案。
  • 探秘村田创新智造园,谁说产线没人就做不出产品? 要说2018年电子行业最缺什么,大部分人都会说是片状多层陶瓷电容器(MLCC)。由于5G和电动汽车、自动驾驶等新兴产业逐渐成熟,原先主要用于手机、PC和家用电器的MLCC,突然被更多领域需要,一时间全球产能都有点跟不上趟,让这个行业的低调巨头开始为人们所知,他就是村田制作所(Murata)。
  • 用聚合物和电容代替高CV MLCC要考虑哪些因素? 整个电子产业正在经历MLCC短缺,特别是对于外壳尺寸更大和电容更高的设备。在这种情况下,业者正在评估将聚合物钽和模塑钽电容作为替代方案…
  • TI CTO谈合作型社会中的隔离技术 在人与机器持续交互的世界中,适当的隔离措施显得尤为重要。长达数英里的线路连接电动汽车中的开关、传感器和高压电机。工业控制器同工厂车间的传感器间交换数据、指令和功率。高压医疗设备监测诊所或康复护理机构中的患者。USB接口将工业机器连接到微处理器。高压继电器根据智能控制器的指令运行……
  • 适合电动汽车和工业应用的逆变器综合解决方案 在工业运用领域,绝大多电力驱动均采用异步电机,而汽车驱动则使用永磁同步电机。对于汽车和工业应用而言,制造商按照IEC60034-18041标准规定将此类电机在逆变器端的最大允许电压上升率限定为5kV/µs左右。为获得较高的能源效率,逆变器功率半导体运行的开关频率范围为4kHz~15kHz。本文将会介绍适合电动汽车和工业应用的逆变器综合解决方案。
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告