研究人员开发出低能耗通用型数据存储设备

据新华社报道，兰开斯特大学的研究人员最近宣布，他们和西班牙同行共同开发了一种新型数据存储设备，这种设备兼有现有存储设备和闪存设备的优点，并且能耗极低。

根据该大学发布的新闻稿，新设备是一种通用存储器，可以在任何时候用作读写的活动存储器，还可以长时间稳定地存储数据。它有助于节约能源，缓解“数字能源危机”，改善电子设备的使用体验。例如，计算机可以在几秒钟内启动。

当前用作存储器的动态随机存取存储器(DRAM)具有快速的读取和写入速度，但是它是易失性的，也就是说，在突然断电之后内容将会消失，并且即使它没有通电，也必须每几十毫秒刷新一次，因此总能耗非常高。闪存中的数据可以长时间存储，代价是写入和擦除电压高、能耗高、速度慢且容易损坏。一种新型的非易失性、低能耗、高速的存储器是当前的研究热点。

在英国《科学报告》新一期发表的一篇论文中，研究人员表示，这种新器件采用了类似闪存的浮栅结构，但不像闪存那样使用金属氧化物半导体，而是由砷化铟、锑化铝和锑化镓组成。底部是630纳米厚的锑化镓，顶部是多层交错排列的锑化铝和砷化铟薄层，厚度从几纳米到几十纳米不等，呈现出“千层饼”的异质结构。

实验表明，由于三种半导体材料的量子力学性质，新器件可以在低电压下工作，同时实现非易失性存储。由于电压和电容要求较低，该器件单位面积的能耗分别为动态随机存储器和闪存的1%和1%。此外，它需要刷新的时间间隔至少比动态随机存取存储器长100万倍，数据保留期理论上比宇宙的年龄还要长。

随着信息技术的发展，越来越多的数据需要由计算机和其他电子设备来处理，存储容量也在迅速增加。然而，存储的能量消耗问题对操作效率和使用经验造成了严重的限制。研究人员说，作为一种新的存储设备，这项技术有很大的潜力。

《中国科学日报》(2019-06-25，第二版国际版)