“新型磁存储器件有望处理AI“内存瓶颈””

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科学技术日报华盛顿2月10日电(记者刘海英)美国和意大利的研究人员10日在《自然电子》杂志上发表了研究报告。 他们开发了基于反铁磁性材料的新型磁存储装置。 其体积小，功耗也非常低，很可能有助于应对当今人工智能( ai )迅速发展带来的内存瓶颈。

虽然ai技术的高速发展有望改善医疗、交通运输等多个行业，但其巨大潜力的发挥是基于雄厚的计算力，随着ai数据集越来越大，计算机需要更强大的内存支持。 理想情况下，支持ai的存储设备不仅具有与静态随机存取存储器( SRAM )相同的速度，还具有动态随机存取存储器( dram )和闪存等存储容量 但是，目前没有满足所有这些诉求的存储技术，成为了内存瓶颈，大大限制了目前ai的性能和应用。

为此，美国西北大学和意大利梅西纳大学的研究者合作，将目标锁定在了反铁磁性材料上。 反铁磁材料依赖于磁有序的自旋完成数据存储，保存的数据也不能被外部磁场擦除。 由于其高速安全、低功耗，被视为存储设备的潜在材料，如何控制材料内部的磁序列成为目前研究的难点。

在新的研究中，小组采用了柱状反铁磁材料。 这是以前科学家没有探索过的几何形状。 研究表明，生长在重金属层上的直径800纳米的反铁磁铂金-锰( ptmn )柱可以通过通入极低的电流在不同的磁状态之间可逆地转换。 通过改变写入电流的振幅，可以实现多级存储器的特征。

研究人员发现，由反铁磁性铂金-锰柱制作的存储装置只是基于现有反铁磁性材料的存储装置的十分之一，但更重要的是，新设备的制造方法与现有的半导体制造规范兼容，不需要购买新设备，存储装置制造商可以简化新技术

研究人员指出，新型磁存储装置小、功耗低、反铁磁存储器有望投入使用，解决ai的存储瓶颈问题。 现在，他们为了使新技术尽快实用化，正在寻找缩小设备尺寸，改善数据写入的功耗的方法。

主编的着重号

内存一直是增强计算机实力的瓶颈。 因为存储器要求读写速度快，稳定。 这几十年来，我们一直用半导体做存储器。 磁效应体被用于读取速度不高的硬盘上。 制造磁内存后，计算机的脑容量和智力会大幅扩大。 这一切都以材料科学的进步为前提，产业的先进离不开基础科学研究的投资。