Ilmuwan menciptakan 'memori universal' magnetik yang sangat efisien yang mengkonsumsi energi jauh lebih sedikit daripada prototipe sebelumnya
Para ilmuwan di Jepang telah mengembangkan jenis baru memori komputasi “universal” yang jauh lebih cepat dan kurang haus energi daripada modul yang digunakan dalam laptop dan PC terbaik saat ini.
Magnetoresistive Random Access Memory (MRAM) adalah jenis perangkat memori universal yang dapat mengatasi beberapa keterbatasan RAM konvensional, yang dapat memperlambat permintaan puncak karena kapasitas yang relatif rendah. Memori universal adalah format penyimpanan yang menggabungkan kecepatan RAM yang ada dan kemampuan penyimpanan untuk menyimpan informasi tanpa catu daya
Memori universal seperti MRAM adalah proposisi yang lebih baik daripada komponen yang digunakan dalam komputer dan perangkat pintar saat ini karena menawarkan kecepatan yang lebih tinggi dan kapasitas yang jauh lebih besar, serta daya tahan yang lebih baik.
Teknologi baru ini beroperasi dengan kecepatan yang lebih cepat dan dengan kapasitas yang lebih besar daripada RAM konvensional, tetapi mengatasi masalah persyaratan daya tinggi untuk penulisan data – yang sebelumnya menjadi tantangan bagi MRAM.
Perangkat MRAM mengkonsumsi sedikit daya dalam keadaan siaga mereka tetapi membutuhkan arus listrik yang besar untuk mengganti arah konfigurasi vektor magnetisasi persimpangan terowongan magnetik, sehingga menggunakan arah magnetisasi untuk mewakili nilai biner di komputer. Itu membuatnya tidak layak untuk digunakan di sebagian besar sistem komputasi dan untuk mencapai penulisan data berdaya rendah, metode yang lebih efisien untuk beralih vektor-vektor ini diperlukan.
Terkait: 'Breakthrough Memori Kuantum' dapat menyebabkan internet kuantum
Di sebuah kertas Diterbitkan 25 Desember 2024 di jurnal Ilmu Tingkat Lanjutpara peneliti melaporkan mengembangkan komponen baru untuk mengendalikan medan listrik di perangkat MRAM. Metode mereka membutuhkan energi yang jauh lebih sedikit untuk mengganti polaritas, sehingga menurunkan kebutuhan daya dan meningkatkan kecepatan proses dilakukan.
Memori komputasi generasi berikutnya
Komponen prototipe yang mereka bangun disebut “heterostruktur multiferroik” – bahan feromagnetik dan bahan piezoelektrik, tetapi dengan vanadium ultrathin di antara mereka – yang dapat magnetisasi oleh medan listrik. Ini berbeda dari perangkat MRAM lainnya, yang tidak memiliki lapisan vanadium.
Fluktuasi struktural pada lapisan feromagnetik berarti sulit untuk arah magnetisasi yang stabil dipertahankan dalam perangkat MRAM sebelumnya. Untuk mengatasi masalah stabilitas ini, wafer vanadium antara lapisan feromagnetik dan piezoelektrik bertindak sebagai penyangga antara keduanya.
Dengan melewati arus listrik melalui bahan, para ilmuwan menunjukkan bahwa keadaan magnet dapat beralih arah. Bahan -bahan dapat mempertahankan bentuk dan bentuknya, yang tidak dapat dilakukan oleh versi sebelumnya. Selain itu, keadaan magnetik dipertahankan setelah muatan listrik tidak lagi hadir, memungkinkan keadaan biner yang stabil dipertahankan tanpa daya.
Studi ini tidak mencakup degradasi dalam efisiensi switching dari waktu ke waktu. Ini cenderung menjadi masalah umum dengan berbagai perangkat listrik. Misalnya, keluhan umum dengan baterai rumah tangga yang dapat diisi ulang adalah bahwa mereka hanya dapat dikenakan biaya tertentu (sekitar 500) sebelum kapasitasnya menurun.
Pada akhirnya, teknologi MRAM baru dapat memungkinkan komputasi komersial yang lebih kuat sambil juga menawarkan kehidupan yang lebih lama, kata para ilmuwan. Itu karena teknik switching baru membutuhkan daya yang jauh lebih sedikit daripada solusi sebelumnya, memiliki ketahanan yang lebih besar daripada teknologi RAM saat ini dan tidak memerlukan bagian yang bergerak.
