華中科技大學成功研製全球最低功耗相變儲存器
阿新 • • 發佈:2022-01-20
近日,華中科技大學積體電路學院發文稱,學院團隊研製出全世界功耗最低的相變儲存器。
大資料時代對儲存器的效能提出了極高的要求,尤其是類腦計算、邊緣計算急需功耗極低的儲存器。在新型儲存器中,相變儲存器(PCM)是與 CMOS 工藝最相容,技術最成熟的儲存技術。2015 年,Intel 和 Micron 推出了傲騰三維相變儲存晶片,速度和壽命比固態快閃記憶體硬碟要快一千倍,其三維堆疊技術也使容量高出了十倍。
然而,由於在相變過程中需要將儲存介質熔化冷卻,導致相變儲存器的功耗極高且發熱嚴重,限制了儲存容量的進一步提高,也大大增加了其製造成本。目前最先進的幾十納米制程的單個相變儲存單元擦寫功耗達到了 40pJ 左右,而實驗室製備的百奈米大小的器件功耗達到 1000pJ 以上。
為了解決相變儲存器中高功耗的瓶頸問題,華中科技大學積體電路學院資訊儲存材料及器件研究所(ISMD)聯合西安交通大學材料創新設計中心(CAID)研發了一種網狀非晶結構的相變儲存器,功耗達到了 0.05pJ 以下,比主流產品功耗低了一千倍。除了低功耗以外,該相變儲存器擁有一致性好且壽命長的優點。