本報訊美國密歇根大學(xué)科學(xué)家開發(fā)出一種由納米級憶阻器構(gòu)成的芯片，該芯片能存儲1千比特的信息。發(fā)表在《納米通訊》上的此項研究成果將有可能改變半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，使成功研制出更小、更快、更低廉的芯片或電腦成為可能。
憶阻器是一種電腦元件，可在一簡單封裝中提供內(nèi)存與邏輯功能。此前，由于可靠性和重復(fù)性問題，所展示的都是只有少數(shù)憶阻器的電路，而研究人員此次展示的則是基于硅憶阻系統(tǒng)并能與CMOS兼容的超高密度內(nèi)存陣列。CMOS指互補金屬氧化物半導(dǎo)體，是一種大規(guī)模應(yīng)用于集成電路芯片制造的原料。
雖然1千比特的信息量并不算大，但研究人員仍認為這是一大飛躍，這將使該技術(shù)更易于擴展以存儲更多的數(shù)據(jù)。芯片研制者、密歇根大學(xué)電氣工程與計算機科學(xué)系副教授呂煒表示，在一個芯片上集成更多的晶體管已變得越來越困難，因為晶體管縮小導(dǎo)致功耗增加，且難以安排所有必需的互連，將器件差異做到最小的成本也很高。而憶阻器的結(jié)構(gòu)更簡單，它們更易于在一個芯片上封裝更多的數(shù)量，以達到最高可能密度，對于內(nèi)存這樣的應(yīng)用更具吸引力。
基于憶阻器的內(nèi)存芯片密度要比目前基于晶體管的芯片至少高出一個數(shù)量級(10倍)。呂煒說，如此高密度的電路，其運行速度也非常快。例如，將信息存儲在憶阻器內(nèi)存上的速度要比存儲在快閃內(nèi)存上快3個數(shù)量級(1000倍)。
憶阻器內(nèi)存的另一優(yōu)勢是，在信息存儲上，它不像現(xiàn)今的動態(tài)隨機存取內(nèi)存(DRAM)那樣短暫。DRAM會隨時間而消退，因此必須在1秒鐘內(nèi)重寫好幾次。而憶阻器內(nèi)存則更加穩(wěn)定，不需要被重寫。
呂煒表示，憶阻器為通用內(nèi)存的開發(fā)提供了可能。由于其被安放在集成電路上的密度是如此之高，因此也為研制出更堅固耐用的仿生邏輯電路帶來了希望。人類大腦中的每一個神經(jīng)元通過突觸與一萬個其他神經(jīng)元相連，工程師們無法憑借現(xiàn)今基于晶體管的電路達成這樣的連接，但憶阻器電路或許具有克服這種問題的潛力。
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