IBM重大技術(shù)突破 能耗低于NAND閃存技術(shù)

根據(jù)Computerworld網(wǎng)站報道，IBM研究人員在自旋電子學(xué)領(lǐng)域(“自旋遷移電子學(xué)”的簡稱)取得了重大技術(shù)突破，能夠利用電子在磁場內(nèi)的自旋并結(jié)合讀寫頭，在半導(dǎo)體材料上記錄和讀取數(shù)位數(shù)據(jù)，可以將電子自旋周期延長30倍，從而有望突破內(nèi)存行業(yè)面臨的“極限困境”，在未來引發(fā)新一輪“存儲革命”。

對于自旋電子學(xué)來說，一直面臨一個固有的問題，因為電子“向上或向下”的方向狀態(tài)只能保持100皮秒(1納秒的千分之一)。100皮秒不足以進(jìn)行一次運算，所以晶體管不能完成運算功能，數(shù)據(jù)存儲也不持久。

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電子螺旋式自旋模式圖(來源Computerworld網(wǎng)站)

IBM的研究人員采用砷化鎵作為其主要半導(dǎo)體材料進(jìn)行研究，當(dāng)半導(dǎo)體材料的尺寸縮小到電子流不再受控時，通過電子的電荷變化來進(jìn)行數(shù)據(jù)的編碼與處理的技術(shù)就受到了限制。針對NAND閃存產(chǎn)品所使用的電路寬度已經(jīng)小于20納米，然而通過控制電子的自旋而非電荷，自旋電子學(xué)能夠克服內(nèi)存行業(yè)所面臨的這一困境。

據(jù)悉，早在自旋電子學(xué)領(lǐng)域，法國斯特拉斯堡材料物理與化學(xué)研究中心的物理學(xué)家們在自旋電子學(xué)的基礎(chǔ)上建立了新型激光技術(shù)，可以利用激光來加速硬盤的存儲輸入/輸出，使其比現(xiàn)有讀寫速度提高10萬倍。

IBM的研究人員表示，他們?nèi)〉玫耐黄茷榫w管和非易失性存儲開辟了道路，這種新型存儲技術(shù)的能耗將會遠(yuǎn)低于今天的NAND閃存技術(shù)。