可存儲10萬年的新型納米內(nèi)存器件

    你是否想像過這種情景：在一個很小的內(nèi)存器件中存儲數(shù)百部高分辨率電影，并且不用等待數(shù)據(jù)緩沖就可以下載并播放它們；或者在無需將操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到有源內(nèi)存的情況下，你的筆記本電腦在短短幾秒鐘內(nèi)就可以啟動？

    美國賓夕法尼亞大學(xué)研究人員已開發(fā)出的一種新型納米器件，也許能將這些想象變成現(xiàn)實。這種納米器件能存儲10萬年的電腦數(shù)據(jù)，檢索數(shù)據(jù)的速度比現(xiàn)有的快1000倍，而且比目前的內(nèi)存技術(shù)更省電、存儲空間更小。

    該校材料科學(xué)與工程系副教授阿格瓦爾及同事采用自組裝工藝，用納米金屬催化劑作為媒介，使化學(xué)反應(yīng)劑在低溫下結(jié)晶，自發(fā)形成了直徑為30—50納米、長度為10微米的納米線。這種納米線是一種能在非晶和晶體結(jié)構(gòu)間實現(xiàn)開關(guān)功能的相變材料，是對電腦內(nèi)存進行讀寫的關(guān)鍵。

    研究人員對最后定型的納米線進行了測量，測量數(shù)據(jù)包括“寫”電流幅值、在非晶和晶相之間開關(guān)的速度、長期穩(wěn)定性以及數(shù)據(jù)保留的時間。測試結(jié)果顯示，數(shù)據(jù)編碼的功耗極低，數(shù)據(jù)寫、擦除和檢索的時間僅為50納秒，比普通閃存快1000倍。

    而且這個器件甚至用上10萬年也不會丟失數(shù)據(jù)，這就為實現(xiàn)萬億位的非易失性內(nèi)存密度提供了可能。對非易失性內(nèi)存應(yīng)用來說，在電流感應(yīng)相變系統(tǒng)中，原子級的納米器件也許是最終的尺寸極限。

    研究人員稱，相變內(nèi)存技術(shù)相較于閃存等其他內(nèi)存技術(shù)具有讀寫快、穩(wěn)定性高、構(gòu)建簡單的特點。通過常規(guī)光刻技術(shù)，在不破壞有效性能的情況下就能降低相變材料的尺寸。這種新型內(nèi)存對消費者共享信息、傳輸數(shù)據(jù)甚至下載娛樂資料的方式將產(chǎn)生革命性的影響，消費者將能獲取和存儲“海量”的數(shù)據(jù)。