Munkamemória az energia diétán
Aktuális cikkek a "címsorokból"
A "Technology" aktuális cikkei
- Digitális alkatrészek
- Mikrovezérlők és processzorok
- Egyéb digitális IC-k
- Tárolás
- Analóg technológia
- Analóg tippek
- A/D átalakító
- RF és vezeték nélküli
- Lineáris alkatrészek
- Érzékelők
- Óragyártás
- Passzív alkatrészek
- Elektromechanika
- Tokok és szekrények
- Kapcsolók és relék
- Csatlakozási technológia
- Hőkezelés
- Ember-gép interfész
- LED és optoelektronika
A "Hardverfejlesztés" aktuális cikkei
Aktuális cikkek az "AI & Intelligent Edge" -ből
A "Beágyazott és IoT" aktuális cikkei
A "Power-Design" aktuális cikkei
Az "FPGA & SoC" aktuális cikkei
Aktuális cikkek a "speciális témákról"
A "Mérés és tesztelés" aktuális cikkei
- A fogyasztói elektronika
- Ipar és automatizálás
- Képfeldolgozás
- Ipar 4.0
- Ipari hálózatépítés
- SPS és IPC
- Orvosi elektronika
- Intelligens otthon és épület
- Intelligens mobilitás
- Elektromobilitás
- Tele- és Datacom
Aktuális cikkek az "Iparágak és alkalmazások" -ból
Aktuális cikkek az "Electronics Manufacturing" cikkből
A "Menedzsment és piacok" aktuális cikkei
Antiferromágneses magnetoelektromos memória munkamemória az energia étrenden
Drezdai és bázeli kutatók megalapozták a memóriachipek újszerű koncepcióját. Lehetséges, hogy lényegesen kevesebb energiát fogyaszt, mint a korábbi RAM - nemcsak a mobilalkalmazások, hanem a nagy adatközpontok számára is fontos.
A drezdai és a bázeli kutatók által kifejlesztett antiferromágneses magnetoelektromos memória chip prototípusa. Tároláshoz vékony króm-oxid rétegből áll, amelyre a fizikusok egy másik ultravékony platinaréteget visznek fel, amelyet olvasásra használnak.
A jelenleg elterjedt, tisztán elektromos memóriachipeknek döntő hátrányuk van: "Ezek az emlékek ingatagak, ezért állapotukat folyamatosan meg kell újítani" - magyarázza Tobias Kosub, a tanulmány első szerzője és a Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) posztdoktora. „És ez viszonylag sok energiát emészt fel.” A következmények többek között a nagy adatközpontokban is érezhetők: Egyrészt a növekvő teljesítmény mellett nőnek a villanyszámláik. Másrészt a forgács egyre jobban felmelegszik energiafogyasztása miatt. Az adatközpontok számára egyre nehezebb eloszlatni ezt a hőt - így néhány felhő-üzemeltető még a hideg településeken is megkezdi számítógépes farmjainak felállítását.
Van alternatíva az elektromos memóriachipeknek: az úgynevezett MRAM-ok mágnesesen tárolják adataikat, így nem kell őket folyamatosan frissíteni. Viszonylag nagy áramokra van szükség az adatok memóriába írásához, ami csökkenti a megbízhatóságot: "Ha az írási vagy olvasási folyamatban hibás működések tapasztalhatók, akkor azzal fenyegetnek, hogy túl gyorsan elhasználódnak és megszakadnak" - mondja Kosub.
Elektromos feszültség az áram helyett
Éppen ezért a szakértők hosszú ideje dolgoznak az MRAM alternatíváin. A magnetoelektromos antiferromágneseknek nevezett anyagosztály különösen ígéretesnek tűnik. Ahelyett, hogy villamos energiával aktiválják őket, elektromos feszültség által aktiválódnak. A probléma: "Ezekhez az anyagokhoz nem lehet könnyen hozzáférni" - magyarázza a HZDR csoport vezetője Dr. Denys Makarov. "Nehéz adatokat rájuk írni és újra kiolvasni." Eddig azt feltételezték, hogy ezek a magnetoelektromos antiferromágnesek csak közvetett módon olvashatók ki ferromágneseken keresztül, de ez számos előnyt tagad. Tehát a cél egy tisztán ferromágneses magnetoelektromos memória létrehozása (AF-MERAM).
A drezdai és a bázeli kutatócsoportok pontosan ezt érték el. Kidolgozták az AF-MERAM prototípust, amely ostya-vékony króm-oxid rétegre épült. A szendvics töltéséhez hasonlóan ez is két nanométer vékony elektróda közé van felszerelve. Ha erre feszültséget alkalmaz, a króm-oxid egy másik mágneses állapotba „fordul” - a bit meg van írva. A legfontosabb: néhány voltos feszültség elegendő. "Más koncepciókhoz képest 50-szeresére csökkenteni tudtuk a feszültséget" - mondja Kosub. "Ez lehetővé teszi számunkra, hogy írjunk egy kicsit anélkül, hogy az alkatrész sok energiát fogyasztana és felmelegedne." Különleges kihívás volt az írott bit felolvasása.
Ehhez a fizikusok nanométeres finom platina réteget vittek fel a króm-oxidra (Cr2O3). A platina lehetővé teszi az olvasást egy speciális elektromos jelenség révén - az anomális Hall-effektus révén. A tényleges jel nagyon kicsi, és interferencia jelek helyezik el. "De sikerült kifejlesztenünk egy olyan módszert, amely elnyomja a zavaró jelek zivatarát, és lehetővé teszi a hasznos jel elérését" - magyarázza Makarov. „Ez volt az igazi áttörés.” Az eredmények nagyon ígéretesek, amint Oliver G. Schmidt professzor, a résztvevő Leibniz Szilárdtest- és Anyagkutató Intézet (IFW) értékelése szerint: „Izgalmas lesz látni, hogy ez az új Megközelítés a kialakult szilícium technológiával kapcsolatban a jövőben. ”A kutatók jelenleg a koncepció továbbfejlesztésén dolgoznak.
"Eddig az anyag szobahőmérsékleten működött, de csak egy kis ablakban" - magyarázza Kosub. „A króm-oxid célzott megváltoztatásával jelentősen meg akarjuk terjeszteni a területet.” A svájci nanotudományi intézet és a Bázeli Egyetem Fizikai Tanszékének munkatársai fontos hozzájárulást jelentenek. Ön kifejlesztett egy új módszert, amellyel a króm-oxid mágneses tulajdonságai először feltérképezhetők a nanoméreten. A szakértők emellett több memóriaelemet is szeretnének integrálni egy chipbe. Eddig csak egyetlen elem került megvalósításra, amellyel csak egy bit menthető. A következő lépés - és fontos egy lehetséges alkalmazásban - egy tömb létrehozása több elemből. "Elvileg az ilyen memóriachipeket a szokásos számítógépgyártói eljárásokkal lehet gyártani" - mondja Makarov. "Nem utolsósorban emiatt az ipar nagy érdeklődést mutat az ilyen alkatrészek iránt."
Trend jelentés félvezetők számára
A megzavaró technológia gyökerei a múltban is vannak, 1. rész