研究人员开发了一种用于神经形态计算的新型超低功耗存储器

韩国研究人员团队开发了一种新型存储设备，可用于替代现有存储器或用于实现下一代人工智能硬件的神经拟态计算，因为其处理成本低且功耗超低。

KAIST电气工程学院ShinhyunChoi教授的研究团队开发了具有超低功耗的下一代相变存储器件，可以取代DRAM和NAND闪存。该研究发表在《自然》杂志上。

现有的相变存储器存在诸如用于制造大规模器件的昂贵制造工艺以及需要大量电力来运行等问题。为了解决这些问题，Choi教授的研究团队开发了一种超低功耗相变存储器件，通过电形成非常小的纳米(nm)级相变灯丝，无需昂贵的制造工艺。这项新开发的优点是不仅处理成本非常低，而且能够以超低功耗运行。

DRAM是最常用的存储器之一，速度非常快，但具有易失性特征，断电后数据就会消失。NAND闪存是一种存储设备，读写速度相对较慢，但它具有非易失性的特性，即使断电也能保存数据。

另一方面，相变存储器结合了DRAM和NAND闪存的优点，具有高速和非易失性的特性。因此，相变存储器作为可以取代现有存储器的下一代存储器而受到重视，并且作为模仿人脑的存储技术或神经形态计算技术正在被积极研究。

然而，传统的相变存储器件需要大量的功率来运行，这使得制造实用的大容量存储产品或实现神经形态计算系统变得困难。为了最大限度地提高存储器件运行的热效率，之前的研究工作主要集中在通过使用最先进的光刻技术缩小器件的物理尺寸来降低功耗，但它们在以下方面遇到了限制：就实用性而言，功耗的改进程度很小，而成本和制造难度却随着每次改进而增加。

为了解决相变存储器的功耗问题，ShinhyunChoi教授的研究团队创造了一种在极小面积内电形成相变材料的方法，成功实现了功耗降低15倍的超低功耗相变存储器件与使用昂贵的光刻工具制造的传统相变存储器件相比。

ShinhyunChoi教授对这项研究未来在新研究领域的发展充满信心，他说：“我们开发的相变存储器件具有重要意义，因为它提供了一种新颖的方法来解决生产存储器中长期存在的问题。装置大大提高了制造成本和能源效率。

“我们希望我们的研究结果能够成为未来电子工程的基础，从而实现包括度三维垂直存储器和神经形态计算系统在内的各种应用，因为它开辟了从各种材料中进行选择的可能性。”