内存紧张带来新的计算可能性

艺术家对 2D 材料的渲染策略性地紧张到两个不同的晶相之间岌岌可危。电气与计算机工程和物理学助理教授Stephen Wu正在使用这种材料来制造混合相变忆阻器，以提供快速，低功耗和高密度的计算存储器。（罗切斯特大学插图/Michael Osadciw）

研究人员开发了混合相变忆阻器，可提供快速、低功耗和高密度的计算存储器。

罗切斯特大学的科学家们通过战略性地对像单层原子一样薄的材料进行应变，开发出一种新的计算存储器形式，它同时具有快速、密集和低功耗的特点。研究人员在发表在 《自然电子学》上的一项研究中概述了他们的新型混合电阻开关。

该方法由电气和计算机工程以及物理学助理教授Stephen M. Wu的实验室开发，结合了用于存储器的两种现有电阻开关的最佳品质：忆阻器和相变材料。与当今最流行的存储器形式（包括动态随机存取存储器（DRAM）和闪存）相比，这两种形式都得到了探索，但也有其缺点。

Wu说，忆阻器通过向两个电极之间的细丝施加电压来工作，与其他形式的存储器相比，往往相对缺乏可靠性。同时，相变材料涉及选择性地将材料熔化为非晶态或结晶态，需要太多的功率。

“我们将忆阻器和相变器件的想法结合起来，可以超越任何一种器件的局限性，”Wu说。“我们正在制造一种双端忆阻器器件，它将一种类型的晶体驱动到另一种类型的晶体相。这两个晶相具有不同的电阻，然后你可以将其作为记忆来讲述。

关键是利用 2D 材料，这些材料可以被拉到它们不稳定地位于两个不同晶相之间的程度，并且可以以相对较小的功率向任一方向推动。

“我们设计它的方式基本上是将材料拉伸到一个方向，然后在另一个方向上压缩它，”Wu说。“通过这样做，您可以将性能提高几个数量级。我看到了一条路径，它最终可能会成为家用计算机的一种超快和超高效的内存形式。这可能会对整个计算产生重大影响。

Wu和他的研究生团队进行了实验工作，并与罗切斯特大学机械工程系的研究人员合作，包括助理教授Hesam Askari和Sobhit Singh，以确定在何处以及如何应变材料。据Wu介绍，制造相变忆阻器的最大障碍是继续提高其整体可靠性，但他仍然对团队迄今为止的进展感到鼓舞。