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体积小、耗能低,新型磁存储器件有望解决AI“内存瓶颈”

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▲磁态转换模仿

 

科技日报华盛顿2月10日电 美国和意大利研讨人员10日在《天然·电子》杂志上宣布研讨报告称,他们开发出一种基于反铁磁材料的新型磁存储器件,其体积很小,耗能也异常低,极可能有助于处理现在人工智能(AI)生长所遭受的“内存瓶颈”。

 

AI手艺的疾速生长有望改良医疗保健、交通运输等多个范畴,但其庞大潜力的发挥要以充足的算力为基本,跟着AI数据集越来越大,计算机须要有更壮大的内存支撑。抱负情况下,支撑AI的存储装备不仅要有与静态随机存储器(SRAM)一样快的速率,还要有类似于动态随机存储器(DRAM)或闪存的存储容量,更主要的是,它耗能要低。但现在还没有满足所有这些需求的存储手艺,这致使了所谓的“内存瓶颈”,严峻限定了当前AI的性能及运用。

 

为此,美国西北大学和意大利墨西拿大学的研讨人员协作,将目的瞄向了反铁磁材料。反铁磁材料依托磁性的有序自旋来完成数据存储,所存数据也没法被外部磁场擦除。因其疾速平安、耗能低,被视为存储装备的潜力材料,而怎样掌握材料内部磁序则成为现在的一个研讨难点。

 

在新研讨中,团队使用了柱状反铁磁材料,这是之前科学家从未探究过的多少外形。研讨表明,生长在重金属层上的、直径低至800纳米的反铁磁铂锰(PtMn)柱,经由过程极低电流后能够在差别的磁态之间可逆地转换。经由过程转变写入电流的振幅,即可完成多级存储特征。

 

研讨人员指出,基于反铁磁铂锰柱制成的存储器件仅为现有的基于反铁磁材料存储装备的1/10,而更主要的是,新型器件的制作要领与现有的半导体制作范例兼容,这意味着存储装备制作商能够轻松采纳新手艺,而无需购置新装备。

 

研讨人员指出,新型磁存储器件很小,耗能很低,有望使反铁磁存储器走向现实运用,并协助处理AI的“内存瓶颈”问题。现在,他们正勤奋追求进一步减少装备尺寸,改良数据写入耗能的要领,以尽快将新手艺投入现实运用。

 

内存一直是计算机加强气力的瓶颈,由于内存请求读写速率快,又要稳固。近几十年,我们一直是用半导体造内存,磁效应体用于读取速率请求不高的硬盘。假如造出“磁内存”,将大大拓展计算机的“脑容量”和“智力”。这一切以材料科学的提高为条件,产业先进离不开基本科研投入。 

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