韩国科学技术院研发出用于神经形态计算的新型超低功耗存储器

韩国科学技术院研发出用于神经形态计算的新型超低功耗存储器韩国科学技术院（KAIST）（院长Kwang-HyungLee）4月4日宣布，电气工程学院ShinhyunChoi教授的研究团队开发出了下一代相变存储器*设备，具有超低功耗的特点，可以取代DRAM和NAND闪存。相变记忆体指的是一种存储和/或处理信息的存储器件，利用热量将材料的结晶状态改变为非晶态或结晶态，从而改变其电阻状态。现有的相变存储器存在一些问题，如制造高比例器件的制造工艺昂贵，运行时需要大量电力。为了解决这些问题，Choi教授的研究团队开发出了一种超低功耗相变存储器件，它不需要昂贵的制造工艺，而是通过电学方法形成非常小的纳米（nm）级相变丝。这一新研发成果具有突破性的优势，不仅加工成本极低，而且还能以超低功耗运行。DRAM是最常用的存储器之一，速度非常快，但具有易失性，当电源关闭时数据就会消失。存储设备NAND闪存的读/写速度相对较慢，但它具有非易失性特点，即使在电源切断时也能保存数据。图1.本研究开发的超低功耗相变存储器件的图示，以及新开发的相变存储器件与传统相变存储器件的功耗对比。资料来源：韩国科学技术院新兴纳米技术与集成系统研究所另一方面，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点。因此，相变存储器作为可替代现有存储器的下一代存储器备受瞩目，目前正被作为一种存储器技术或模拟人脑的神经形态计算技术而积极研究。然而，传统的相变存储器件在运行时需要消耗大量电能，因此难以制造出实用的大容量存储器产品或实现神经形态计算系统。为了最大限度地提高存储器件运行时的热效率，以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存储器件的物理尺寸来降低功耗，但这些研究在实用性方面受到了限制，因为功耗的改善程度微乎其微，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，成功实现了超低功耗相变存储器件，其功耗比使用昂贵的光刻工具制造的传统相变存储器件低15倍。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意义重大，因为它提供了一种新颖的方法，可以解决生产存储器件过程中的遗留问题，同时大大提高制造成本和能源效率。我们期待我们的研究成果能成为未来电子工程的基础，实现包括高密度三维垂直存储器和神经形态计算系统在内的各种应用，因为它开辟了从多种材料中进行选择的可能性。我要感谢韩国国家研究基金会和国家纳米实验室中心对这项研究的支持。"4月4日，国际著名学术期刊《自然》（Nature）4月刊发表了这项研究的论文，KAIST电气工程学院博士生See-OnPark和博士生SeokmanHong作为第一作者参与了这项研究。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426588.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426588.htm

压力下的原子：研究人员看到超高效计算内存的曙光

压力下的原子：研究人员看到超高效计算内存的曙光艺术家绘制的二维材料效果图，这种材料经过战略应变，处于两种不同的晶相之间。罗切斯特大学助理教授斯蒂芬-吴（StephenWu）正在利用这种材料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。图片来源：罗切斯特大学插图/MichaelOsadciw混合电阻开关这种方法是由电子与计算机工程和物理学助理教授StephenM.Wu的实验室开发的，它结合了现有的两种用于存储器的电阻开关形式：忆阻器和相变材料的最佳品质。与当今最普遍的存储器形式（包括动态随机存取存储器（DRAM）和闪存）相比，这两种形式都具有优势，但也有缺点。吴说，忆阻器的工作原理是在两个电极之间的细丝上施加电压，与其他形式的存储器相比，它往往缺乏可靠性。同时，相变材料需要选择性地将一种材料熔化成非晶态或结晶态，需要消耗过多的电能。存储器技术的突破研究人员们把忆阻器和相变器件的理念结合在一起，超越了这两种器件的局限性。"我们正在制造一种双端忆阻器装置，它能将一种晶体驱动到另一种晶体相位。这两种晶体相具有不同的电阻，然后你可以将其存储为存储器。"吴介绍说。关键在于利用二维材料，这种材料可以被拉伸到在两种不同晶相之间的临界部位，并且可以用相对较小的力量向任一方向推移。工程与合作吴说："我们的工程设计本质上只是在一个方向上拉伸材料，在另一个方向上压缩材料。通过这样做，性能可以提高几个数量级。在我看来，这种材料最终可以作为一种超快、超高效的内存形式应用于家用电脑。这可能会对整个计算产生重大影响。"吴和他的研究生团队开展了实验工作，并与罗切斯特机械工程系的研究人员（包括助理教授赫萨姆-阿斯卡里和索比特-辛格）合作，确定在哪里以及如何对材料施加应变。制造相变忆阻器的最大障碍是继续提高其整体可靠性，但他对团队迄今取得的进展感到鼓舞。参考文献"垂直二碲化钼相变忆阻器的应变工程"，作者：侯文辉、AhmadAzizimanesh、AdityaDey、杨玉峰、王无修、邵晨、吴辉、HesamAskari、SobhitSingh和StephenM.Wu，2023年11月23日，《自然-电子学》。DOI:10.1038/s41928-023-01071-2编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402467.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1402467.htm

研究人员开发了一种名为 “Blacksmith” 的新技术，它能绕过现有的防御措施，恢复对现代DRAM设备的Rowhammer漏

研究人员开发了一种名为“Blacksmith”的新技术，它能绕过现有的防御措施，恢复对现代DRAM设备的Rowhammer漏洞攻击，导致权限升级、内存损坏等。Rowhammer是指动态随机存取存储器（DRAM）中会发生的一种意外情况，这种意外会导致存储器单元泄露电荷并造成比特翻转（从1变成0、或从0变成1），这是由于DRAM单元的高密度造成的。这里是一个视频介绍：https://youtu.be/7IQi2mJ9mek#hacking

日本东北大学制造出具有优秀热性能表现的碲化铌材料 催生下一代相变存储器

日本东北大学制造出具有优秀热性能表现的碲化铌材料催生下一代相变存储器尽管这一领域尚处于起步阶段，但相变存储器因其存储密度高、读写速度快，有可能为数据存储带来革命性的变化。但是，与这些材料相关的复杂开关机制和复杂的制造方法仍然给大规模生产带来了挑战。各种二维TM卤化物的Tc值（结晶温度）和Tm值（熔点）比较；在本研究中，NbTe4的Tc值和Tm值由结晶和熔峰的起始温度定义。资料来源：YiShuang等人近年来，二维（2D）范德华（vdW）过渡金属二钙化物已成为相变存储器中一种很有前途的PCM。现在，东北大学的一组研究人员强调了利用溅射技术制造大面积二维范德华四钙化物的潜力。利用这种技术，他们制备并鉴定出了一种极具前景的材料--碲化铌（NbTe4），这种材料具有约447ºC的超低熔点（起始温度），使其有别于其他TMD。东北大学材料科学高等研究所助理教授、论文合著者双懿解释说："溅射是一种广泛使用的技术，它是将材料薄膜沉积到基底上，从而实现对薄膜厚度和成分的精确控制。我们沉积的NbTe4薄膜最初是无定形的，但可以通过在272ºC以上的温度下退火结晶成二维层状结晶相。"砷沉积和350℃退火NbTe4薄膜的选区电子衍射和横截面TEM图像。图片来源：YiShuang等人与Ge2Sb2Te5(GST)等传统的非晶-结晶PCM不同，NbTe4同时具有低熔点和高结晶温度。这种独特的组合降低了重置能量，提高了非晶相的热稳定性。在制造出NbTe4s后，研究人员对其开关性能进行了评估。与传统的相变存储器化合物相比，它的操作能量大大降低。估计的10年数据保持温度高达135ºC-优于GST的85ºC-这表明NbTe4具有出色的热稳定性，可用于高温环境，如汽车行业。此外，NbTe4的快速开关速度约为30纳秒，进一步凸显了其作为下一代相变存储器的潜力。Shuang补充说："我们为开发高性能相变存储器开辟了新的可能性。NbTe4具有低熔点、高结晶温度和优异的开关性能，是解决目前PCM所面临的一些挑战的理想材料。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1381699.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1381699.htm

台湾 力积电 将与日企合作，力争2029年量产 MRAM 存储器

台湾力积电将与日企合作，力争2029年量产MRAM存储器https://cn.nikkei.com/industry/itelectric-appliance/54777-2024-02-05-09-31-09.html磁阻式随机存取内存（MRAM，MagnetoresistiveRandomAccessMemory），能耗只有目前动态随机存取存储器（DRAM）的百分之一，且写入速度快，即便切断电源数据也不会丢失，不过在耐久性、可靠性、成本高等方面的问题仍需克服。打算用于生成式AI数据中心

野村证券：存储器产业将迎来更严峻的硬着陆

野村证券：存储器产业将迎来更严峻的硬着陆8月23日，野村证券（Nomura）发布报告称，随着市场需求疲软，预计近期存储器产业将迎来更严峻的硬着陆，但需求弹性及减产是潜在的正面催化剂。野村证券认为，科技硬件市场已进入严重衰退，且恶化速度快于整体宏观经济，该产业原本受惠于疫情期间的在家上班需求，但随着各国经济活动重新开放，以及俄乌战争推升通膨及财务负担，该产业趋势急转直下。野村证券表示，由于下游客户正在调整库存，存储器厂商的库存水平正在快速上升，定价权也迅速转移到存储器客户，预期存储器价格将进一步下跌。野村证券先前预期DRAM/NAND价格将在Q3季减10-12%，但现在预计将季减15%，预计Q4再季减15%（先前预计季减10-12%）。由于需求放缓，野村证券预计2022年DRAM出货成长年增5-10%，不如今年稍早预测的年增18%，以及1个月前预测的年增12%；预计NAND需求年增15-20%，不如今年稍早预测的年增30%，以及1个月前预测的年增22%。野村证券预期存储器厂商的库存将在2023年上半年期间达到8-11周。野村证券认为，就供需动态及价格而言，需求弹性及减产是潜在的正面催化剂，建议关注存储器市场的两个潜在拐点，首先是需求反弹，再来是存储器市场进一步恶化随之而来的减产。此前，花旗证券、摩根士丹利证券等投资机构也曾示警，由于需求疲软，将导致下半年存储器价格更快速下滑。花旗证券分析师PeterLee预计，由于Alphabet、亚马逊和微软等公司正在消化库存，前述企业下半年将不会下DRAM新订单。预计第四季度平均售价将较上季度下降17%，此前预期为下降13%。这一变化归因于“近期持续的宏观不确定性”。摩根士丹利证券指出，由于需求疲软，加上厂商与客户端的高库存水位，内存供应链将面临巨大的去库存压力，造成下半年价格将进一步下跌，且严重程度将大过市场预期。（校对/黎雯静）...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307865.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1307865.htm