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超越二元:多状态数据存储离开二进制后面

2021-11-12 15:50:17来源:

计算消耗了8%的全球电力,主要是大规模的工厂大小的数据中心。这已经是一个不可持续的能量负荷,每十年都加倍。

踩到“超越二进制”以存储超过0s和1s的数据。

电子数据正在呼吸率产生。

全球数据中心存储的数据总量是十个zettabytes的顺序(Zettabyte是万亿千兆字节),我们估计每隔几年增加一倍。

在信息和通信技术(ICT)中已经消耗了8%的全球电力,低能量数据存储是关键优先级。

迄今为止,在非易失性的下一代内存的比赛中没有明确的赢家,具有很大的耐用性,高度节能,成本低,密度高,允许快速访问操作。

联合国际团队全面评论了“多态内存”数据存储,这些数据存储,其步骤“超出二进制”以存储更多的数据,而不是仅为0s和1s。

多状态记忆:不仅仅是零零

多状态存储器是一个非常有希望的技术,用于将来数据存储,能够将数据存储在多个位(即,0或1)中允许更高的存储密度(每单位区域存储的数据量。

每个单元的四位存储的存储容量将存储器容量增加到4个(即,16)的功率。

这蔓延了“摩尔定法”历史上提供的福利的升值,其中组件尺寸每两年减半一半。近年来,已经观察到摩尔定律的长期预测的副平台,电荷泄漏和螺旋式研究和制造成本将钉在Moore的法律棺材中。

非易失性,多状态存储器(NMSM)提供能效,高,非易失性,快速访问和低成本。

存储密度显着增强,而无需缩小存储器单元的尺寸,使存储器设备更有效,更便宜。

模仿人类脑的神经形态计算机

多状态记忆还使建议的未来技术神经形态计算,这将反映人脑的结构。这种自然不同的脑卒中的计算制度可能会提供用于采用新技术,如NMSM的经济动力。

NMSMS允许模拟计算,这对智能,神经形态网络至关重要,以及可能帮助我们最终揭开人类大脑本身的工作机制。

研究

本文评论了设备架构,工作机制,材料创新,挑战和领先的NMSM候选人的最新进展,包括:

闪存磁性随机存取存储器(MRAM)电阻随机存取存储器(RRAM)铁电随机存取存储器(FERAM)相变存储器(PCM)

参考:非挥发性多剂量回忆对高密度数据存储的高密度数据存储由qiang cao,魏明吕,x。王王,新威关,兰望,避难燕,汤姆武和小林王,2020年8月19日,ACS应用材料和界面.doi:
10.1021 / ACSAMI.0C10184

联合国际团队由小林王教授(卧龙岗大学)领导,谢根燕教授(山东大学),汤姆武(UNSW)教授和兰王(RMIT)教授。