下一代多状态数据存储:抛弃二进制

  • 国际合作审查了未来的数据存储技术,该技术将“超越二进制”,存储更多的数据,而不仅仅是0和1
数据中心图像

计算消耗了全球8%的电力,主要是在工厂大小的大型数据中心。这种已经不可持续的能源负荷每十年翻一番。

电子数据正以惊人的速度产生。

全球数据中心中存储的数据总量是10的数量级zetta字节(一泽字节是一万亿千兆字节),我们估计这个数字每隔几年就会翻一番。

信息和通信技术(ICT)已经消耗了全球8%的电力,低能耗数据存储是一个关键的优先事项。

到目前为止,在下一代内存的竞争中,还没有明确的赢家,这些内存是非易失性的,具有强大的耐力,高能效,低成本,高密度,并允许快速访问操作。

这个国际联合团队全面研究了“多状态存储器”数据存储,它超越了二进制,存储了更多的数据,而不仅仅是0和1。

多状态存储器:不仅仅是0和1
数据存储映像

每个单元格存储4位可以使内存容量增加2倍4(16)

对于未来的数据存储来说,多状态存储器是一种非常有前途的技术,它能够将数据存储在多个位(即0或1)中,从而允许更高的存储密度(单位面积上存储的数据量)。

这就避免了“摩尔定律”(Moore’s Law)所带来的效益趋于稳定,即组件尺寸每两年减少一半。近年来,摩尔定律已被观察到长期预测的稳定期,电荷泄漏和螺旋上升的研究和制造成本将摩尔定律的棺材钉上了钉子。

非易失性,多状态存储器(NMSM)提供能源效率,高,非易失性,快速访问和低成本。

存储密度在不缩小存储单元尺寸的情况下显著提高,使存储设备更高效、更便宜。

模仿人脑的神经形态计算机

其中一项技术是闪存。(a)典型闪光单元结构示意图。(b)非与非闪存结构的比较

多状态存储器也使提议的未来技术成为可能神经形态计算这将反映出人类大脑的结构。这种完全不同的、由大脑启发的计算机制可能为采用NMSM等新技术提供经济动力。

nmsm允许模拟计算,这对智能神经形态网络至关重要,也有可能帮助我们最终解开人类大脑本身的工作机制。

这项研究
xiaolin-wang形象

FLEET首席研究员王晓林教授(卧龙岗大学)

这篇论文ACS应用材料与界面回顾设备架构,工作机制,材料创新,挑战和领先的NMSM候选人的最新进展,包括:

  • 闪存
  • 磁性随机存取存储器
  • 电阻式随机存取存储器
  • 铁电随机存取存储器
  • 相变存储器

用于高密度数据存储的非易失性多状态存储器发表于ACS应用材料与界面2020年9月。(DOI 10.1021 / acsami.0c10184)。

局域网王

舰队总研究员A/王兰教授(皇家理工大学)

这个国际联合团队由王晓林教授(卧龙岗大学)、严时深教授(山东大学)、吴汤姆教授(新南威尔士大学)和王兰教授(皇家墨尔本理工大学)领导。

atomically-thin材料王晓林教授负责舰队的使能技术A他开发了新颖的原子薄2D材料,支撑FLEET的三个研究主题。这些材料可以薄到只有一层原子,从而产生不同寻常的有用的电子特性。

纳米器件制造王兰教授领导FLEET的使能技术:纳米器件制造,它将FLEET的许多小组和节点与不同的专业领域联系起来,如器件制造或测量。功能设备的纳米制造是该中心成功的关键。

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