Сегодня 22 ноября 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → спин

Сочетание марганца и палладия позволит создать быструю, эффективную и энергонезависимую оперативную память

Учёные Стэнфордского университета доложили о создании нового материала, который поможет создать оперативную память с более высокой скоростью работы и энергоэффективностью. Соединение имеет формулу MnPd3 (марганец-палладий-3). Оно позволит создавать быстрые модули памяти, поддерживающие обучение систем искусственного интеллекта локально, а не на удалённых серверах.

 Источник изображения: Gerd Altmann / pixabay.com

Источник изображения: Gerd Altmann / pixabay.com

Авторы проекта считают, что человечество переходит от эпохи интернета к эпохе ИИ, и актуальной задачей становится запуск ИИ-алгоритмов на периферии — на домашнем компьютере, смартфоне или даже смарт-часах. Это позволит, например, обнаруживать признаки проблем со здоровьем или распознавать естественную речь, но такие приложения требуют более эффективного оборудования, чем существующее, в том числе более быстрой оперативной памяти.

В данном случае речь идёт о памяти типа SOT-MRAM (spin-orbit torque MRAM) — магниторезистивной оперативной памяти с записью данных с помощью спин-орбитального вращательного момента. В её основе лежит внутреннее свойство электронов — его спин. Спин можно описать как нечто напоминающее баскетбольный мяч, вращающийся на кончике пальца спортсмена. Но поскольку электрон является заряженной частицей, он при вращении превращается в крошечный магнит, с поляризацией вдоль оси вращения — возвращаясь к аналогии с баскетбольным мячом, это линия, продолжающая линию пальца у спортсмена. Направляя эти линии вверх или вниз, можно добиться представления нулей или единиц, формируя в массиве байты компьютерных данных. При этом такая память в отличие от применяемой сейчас повсеместно оперативной памяти является энергонезависимой.

 Источник изображения: news.stanford.edu

Источник изображения: news.stanford.edu

В модулях памяти SOT-MRAM через слой материала спин-орбитального момента (SOT) проходит спин-поляризованный ток, из-за которого производится переключение спинов частиц в соседнем магнитном материале. В идеале правильно подобранные вещества обеспечивают запись данных простым переключением тока в слое SOT. Однако найти подходящий материал для такого слоя непросто, и здесь снова требуется аналогия. Если взять за систему отсчёта лежащий на тарелке ломтик хлеба, а по его краям отложить оси X и Y, то при прохождении тока по оси X у большинства материалов спиновая поляризация производится по оси Y, тогда как максимальной плотности данных можно добиться при поляризации по оси Z — оси, продолжающей линию перпендикулярно воткнутой в ломтик хлеба зубочистки. Обойти это ограничение в общем случае получается при помощи внешнего магнитного поля, которое требует дополнительного пространства и дополнительных расходов энергии.

Нужными свойствами обладает полученное американскими учёными соединение MnPd3 — его внутренняя структура лишена кристаллической симметрии, которая заставила бы все электроны выстраивать спины вдоль одной линии. При помощи этого материала исследователи продемонстрировали переключение поляризации как в направлении Y, так и в направлении Z без необходимости во внешнем магнитном поле — её можно выстраивать даже в направлении X, уточнили учёные, хотя этот нюанс в основную работу и не вошёл.

Помимо асимметричной кристаллической структуры, MnPd3 обладает рядом иных свойств, которые помогут быстро внедрить его в массовое производство модулей SOT-MRAM. В частности, он выдерживает производимый при выпуске электроники отжиг (400 °C на 30 минут), а его слой создаётся при помощи магнетронного напыления — этот процесс уже используется при производстве других компонентов для хранения данных. Иными словами, для его внедрения в производство не потребуется новых инструментов или новых методов — материал обладает новыми свойствами, но идеально вписывается в современные технологии производства. Учёные уже работают над прототипам модулей SOT-MRAM на базе марганца-палладия-3, которые можно будет интегрировать в реальные устройства.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Заждались: продажи S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl за два дня после релиза превысили миллион копий 48 мин.
YouTube добавил в Shorts функцию Dream Screen — ИИ-генератор фонов для роликов 3 ч.
ПК с ИИ снижают производительность труда пользователей — люди не умеют правильно общаться с ИИ 4 ч.
Разработчики Path of Exile 2 раскрыли, чего ждать от раннего доступа — геймплей, подробности и предзаказ в российском Steam 5 ч.
Приключение Hela про храброго мышонка в открытом мире получит кооператив на четверых — геймплейный трейлер новой игры от экс-разработчиков Unravel 6 ч.
OpenAI случайно удалила потенциальные улики по иску об авторских правах 7 ч.
Скрытые возможности Microsoft Bing Wallpaper напугали пользователей 8 ч.
В WhatsApp появилась расшифровка голосовых сообщений — она бесплатна и поддерживает русский язык 8 ч.
Новая игра создателей The Invincible отправит в сердце ада выживать и спасать жизни — первый трейлер и подробности Dante’s Ring 9 ч.
Центр ФСБ по компьютерным инцидентам разорвал договор с Positive Technologies 11 ч.
TSMC начнёт выпускать 1,6-нм чипы через два года 2 ч.
Представлен 80-долларовый смартфон Tecno Pop 9 — с Helio G50 и батареей на 5000 мА·ч 2 ч.
Россия и США активно обсуждают, как будут топить МКС 2 ч.
Magssory Fold 3 в 1 — компактная и функциональная беспроводная зарядная станция для Apple, Samsung и не только 5 ч.
Nokia подписала пятилетнее соглашение о поддержке ЦОД Microsoft Azure с миграцией с 100GbE на 400GbE 5 ч.
Давно упавший на Землю кусочек Марса пролил свет на историю воды на Красной планете 5 ч.
TeamGroup представила SSD T-Force GA Pro на чипе InnoGrit — PCIe 5.0, до 2 Тбайт и до 10 000 Мбайт/с 5 ч.
Провалился крупнейший проект по производству электромобильных батарей в Европе — Northvolt объявила о банкротстве 5 ч.
«Уэбб» открыл в ранней Вселенной три огромные галактики — учёные не понимают, почему они так быстро сформировались 6 ч.
В Зеленограде начнут выпускать чипы для SIM-карт и паспортов — на этом планируется заработать триллионы рублей 6 ч.