科学家开发新存储器架构,可在 500°C 以上超高温运作

发布时间:2024-12-17  

传统的DDR内存在特定温度范围内运作,通常不超过100°C(约212°F),但超过范围可能导致数据丢失及温控调频(Thermal Throttling)。不过,密歇根大学研究人员开发新存储器架构,特性几乎与DDR内存相反,操作温度范围至少为260°C(约500°F),并能在超过约594°C(约1,100°F)高温运行。

这种非传统内存设计利用电池特性,极端高温下储存数据。资料是通过在存储器内部的两层(半导体氧化钽和金属钽)间移动带负电的氧原子储存。这些氧原子通过一种固态电解质在两层钽材料之间转移,而固态电解质如同一道屏障,防止氧原子在两层之间随意跳动。

氧原子据称是透过三个铂电极(platinum electrodes)引导,控制每个氧原子从一层移到另一层,代表数据的改变。这些移动行为与电池类似,而三个电极控制氧原子是被吸入氧化钽还是被推出,则类似电池充电或放电过程。

氧化钽的氧含量据称可以当绝缘体或导体,分别以数字0或1表示,使材料能在两种电压状态间切换。

这种解决方案与传统方式完全不同,现今内存技术主要依靠电子移动,但电子对温度非常敏感。当温度过高时,由于电流物理极限的影响,电子会变得无法控制。相反地,密歇根大学提出这种特殊内存技术则依赖氧原子,不会受相同温度限制。

研究员指出,这种以氧原子为基础的解决方案,最低温度也必须相当高,所以运行前需要加热器将内存加热到工作温度,与内燃机类似。虽然目前尚未宣称有最高温度限制,但研究人员透露,这种内存可在超过594°C(约1,100°F)条件下储存讯息状态超过一天。因设计关系,这种解决方案比其他替代内存更节能。

文章来源于:全球半导体观察    原文链接
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