英開發新型電腦內存

電腦內存對電腦性能發揮有着極其重要作用，因此當電腦內存不足時會嚴重影響使用體驗。英國研究人員日前發佈消息稱，該團隊開發了一種新的電腦內存設計方法，可極大提高性能並減少互聯網和通信技術的能源需求。據悉，研究人員來自劍橋大學，該團隊開發的這種仿照人腦突觸方式處理資料的設備，基於氧化鉿和微型自組裝勢壘，勢壘可升高或降低以允許電子通過。這種改變電腦存放裝置電阻並允許信息處理和內存存在於同一位置的方法，可能會導緻密度更大、性能更高和能耗更低的電腦存放裝置出現。

內存被稱內內存和主內存，它用於暫時存放CPU中的運算資料，以及與硬碟等外部內存交換的資料。它是外存與CPU進行“溝通”的橋樑，電腦中所有程式的運行都在內存中進行，內存性能的強弱影響電腦整體發揮的水平。只要電腦開始運行，作業系統就會把需要運算的資料從內存調到CPU中進行運算，當運算完成，CPU將結果傳送出來。研究人員指出，通常來說，電腦內存越高越好，將電腦內存增加一倍能夠顯著提升電腦性能，加快電腦運行速度。尤其是對於一些需要消耗大量內存的應用程式，例如Office、多媒體編輯軟件等，增加內存可以減少這些程式打開和切換的時間，並提高運行多個程式時的效率。

研究人員指出，電腦內存效率低下問題的一個潛在解決方案是一種稱為電阻開關內存的新型技術。傳統的存放裝置具有兩種狀態：1或0。然而，功能正常的電阻開關內存件將能夠具有連續的狀態範圍，基於此原理的電腦內存件將具有更高的密度和速度。例如，基於連續範圍的典型USB內存能夠容納十倍到一百倍的信息。

研究團隊開發了一種基於氧化鉿的原型設備，氧化鉿是一種已用於半導體行業的絕緣材料。研究發現，通過在氧化鉿薄膜中添加鋇，複合材料中開始形成一些垂直於氧化鉿平面的不尋常結構。這些垂直的富鋇“橋”具有高度結構化，允許電子通過，而周圍的氧化鉿保持非結構化。在這些“橋”與器件觸點相交的地方，形成了電子可穿過的能量勢壘。研究人員能控制該勢壘的高度，從而改變複合材料的電阻。與只有兩種狀態的傳統內存不同，新設備允許材料中存在多種狀態。與其他需要昂貴的高溫製造方法的材料不同，這些氧化鉿複合材料可在低溫下自組裝表現出高水平的性能和均勻性，使其在下一代內存應用中極具前景。

研究人員稱，這些材料真正令人興奮的是它們可像大腦中的突觸一樣工作：它們可在同一個地方存儲和處理信息，這使得它們在快速發展的人工智能和機器學習領域非常有前途。

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