日本MRAM研发领先,耗电降至1/50
2021/07/29
利用电子的自旋(Spin)性质的“磁性随机存储器(MRAM)”迎来了普及期。以日本东北大学的研究为起点,索尼集团等正在推进技术开发。在半导体微细化接近极限的背景下,MRAM通过与微细化不同的方法,实现了不到以前50分之1的耗电量和高速运行。这种存储器还有望应用于人工智能(AI)和无人驾驶领域。
“突破了技术难关”,日本的东北大学教授远藤哲郎如此形容MRAM的技术开发现状。该校校长大野英男因研究“自旋电子(Spintronics)”而被提名为诺贝尔奖候选人。以校长为主导,东北大学从1990年代开始引领MRAM研究。但由于量产困难,长期以来一直未能达到实用水平。近年来,随着内部结构的改进等,普及终于有了眉目。
日本的大学和企业在MRAM研发领域领先(东北大学的开发基地,右边为远藤教授) |
MRAM的特点是断电后不会丢失信息。由于可在保存数据(运算到一半的数据等)的情况下切断电源,与现有DRAM和SRAM存储器相比,可大幅降低耗电量。而且MRAM也可实现以纳秒(十亿分之一秒)为单位、与DRAM同等的高速运行。
远藤教授等人组成的团队为控制电子设备的微控制器(MCU)等嵌入MRAM,成功使耗电量降低到现有半导体的50分之1。据称如果搭载到可穿戴终端、有望用于自动驾驶的边缘终端、人工智能等上,耗电量有望降至1000分之1。
日本的东北大学在2018年还成立了源自大学的初创企业,并推进与企业的合作和提供授权。首先主要面向非尖端微控制器,将来的目标是应用于AI服务器等。远藤教授指出,有望用于使用先进AI处理技术的自动驾驶,“目前正在与日本国内的汽车厂商和大型零部件厂商推进合作”。
从脱碳化的角度来说,MRAM存储器非常有望降低数字设备的耗电量。大野校长表示,“MRAM对于构建既能减少二氧化碳排放又能实现发展的社会,可以发挥巨大作用”。
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