首页 > 嵌入式新闻 > 新品发布

近日,浙江大学信息与电子工程学院赵毅教授课题组研发出一种低成本、低功耗的新型存储器。这项基于可工业化生产的半导体集成电路制造工艺的工作,将大幅提高数据交换速度,降低网络芯片的制造成本,进而从理论上为“万物互联”打下基础。同时,还可为数据“打上”标签,为未来物联网社会增添更多想象。

本文引用地址: http://www.21ic.com/embed/news/product/201805/55144.html

这项研究第一作者为浙江大学信息与电子工程学院硕士研究生张依,通讯作者为青年千人计划入选者赵毅教授。

存储器,顾名思义就是存储信息的器件,内容寻址存储器是其中特殊的一种。早期的芯片中当输入一个网络地址时,需要通过大量搜索找到对应的接口,方可进行数据访问。这一系列“小蝌蚪找妈妈”式的匹配过程中,效率是很低的;而内容寻址存储器就像让存储在其中的大量被寻找的“青蛙妈妈”喊出名字,实现快速的搜索与配对。

如何让寻找这一过程的效率更高、时间更短,这是科学家们聚焦的重要问题。

研制“记忆二极管”

要让寻找的时间短,首先要做到记得多、记得巧。

而常见的忆阻器就是一种典型的非易失性存储,但问题在于普通的忆阻器数据输入输出不分端口,因此使得电路容易形成紊乱和干扰。如何能够让电流路径单向?研究人员从生物的神经突触单向传导中来防止信息干扰的特点寻找到灵感;希望基于已普遍应用的二极管这种有相类似的单向传递特性的电子器件来实现相应功能。

那么如何将无法单向的忆阻器和能够单项的二极管合二为一?课题组通过大量实验,找到锗这一半导体材料。在之前的很多年里,赵毅课题组已对锗在逻辑器件中的应用有着深入的研究和探索。这次,他们利用锗独特的表面性质,在锗表面生长忆阻器材料,形成一种新的器件,赵毅课题组称之为 “记忆二极管”。

赵毅说:“我们课题组研发的这个新器件,将原来需要一个电路才能做到的工艺,用一个器件就能实现其功能。”这种新器件大量缩小了芯片面积,在手机等小型化电子设备中,这样的缩小可以为其他功能的实现“腾出”大量空间。赵毅课题组只需两个记忆二极管就可构成一个存储单元,使用面积缩小几十分之一。

QQ图片20180531090753.png

实现了多和小,如何实现快呢?

常见的ip地址由多个字段组成,传统“两态对比”从0、1两个维度开展一对一的搜索和比对。这种两态对比,在小规模的数据中显示不出劣势,但当数据达到一定量级就显示出“手工”一般的低效。

而三态比对就显示出其优势,通过0、1、X三个维度增强对比覆盖率,“x相当于是对相同字段的‘打包’,通过这种模糊处理可以缩短比对字段。”这三种状态,则由记忆二极管的“开”“关”两种状态来组合实现,进而加快数据流通,有助于实现整体上网速度的加快。赵毅介绍,这种加速或许对例如一个区域内只有一两台手机上网的情况无法显现得那么明显,但当人口稠密时,其优势就可以得到显现。

在物联网社会“打标签”

目前芯片存储技术主要有两类,第一类是易失性存储,例如计算机的内存,但是断电后数据会立即消失;第二类是非易失性存储,例如U盘,写入数据后无需额外的能量也可保存10年。

浙大研制出的记忆二极管阵列构成的三态寻址存储器,因为原始忆阻器就具有非易失性,因此整个寻址存储器在休眠状态中对能量几乎无消耗。而由于较为简单的构造方式,其生产成本也较原先大大降低。

科学家应用这两大优势,对他们研制的新器件在未来的应用展开了设想。

如这项存储器技术还可以提高计算机领域科学家对“大数据”的处理能力,通过对数据“打标签”,这样让搜索变得更为便捷。“ 现有的ip地址实际上就是一种标签,可以选择通过ip将某个数据传递到某处。”赵毅介绍,“如果仅仅是引用现在的技术,要给每个数据打标签还有成本的门槛要过,而研制出的记忆二极管阵列构成的三态寻址存储器就完全不用考虑成本。”

这项研究的论文被国际超大规模集成电路峰会(2018 Symposia on VLSI Technology and Circuits)接收。这个会议是集成电路领域的顶级国际会议,在国际集成电路学术界以及工业界均享有很高的学术地位和广泛影响。这也是浙大学者首次在Symposia on VLSI Technology and Circuits上发表论文。

该研究受到国家重点研发计划与国家自然科学基金的支持。

换一批

延伸阅读

[行业资讯] 海康威视称AI 芯片值得期待海外市场?

海康威视称AI 芯片值得期待海外市场?

近日,包括富邦证券、东吴基金、海富通在内的42家机构对安防巨头海康威视进行了实地调研,海康威视副总经理、董事会秘书黄方红、投资者关系总监蔡清源等人就相关问题进行了解答。 ......

关键字:海康 AI芯片 芯片

[行业资讯] 半导体掩模工艺第二个热处理操作——硬烘培

半导体掩模工艺第二个热处理操作——硬烘培

硬烘培是在掩模工艺中的第二个热处理操作。它的作用实质上和软烘培是一样的,通过溶液的蒸发来固化光刻胶。然而,对于硬烘培,其唯一的目标是使光刻胶和晶圆表面有良好的黏结,这个步骤有时称为刻蚀前烘培。 ......

关键字:半导体 硬处理 热处理

[行业资讯] Intel再增5亿美元额外资本支出:用于提升14nm产能

Intel再增5亿美元额外资本支出:用于提升14nm产能

虽然14nm行将收尾,但是却有大量的客户在赶“末班车”,导致CPU供货告急。Intel年初宣布增加10亿美元的额外资本支出用于转向更新的、更先进的生产工具,以便增加产能,在近日的第39届纳斯达克投资者会议上,首席工程官、技术、系统架构和客户......

关键字:CPU 英特尔 芯片

[行业资讯] 新一代半导体产业链项目落户长沙望城

新一代半导体产业链项目落户长沙望城

近日,新一代半导体产业链项目整体布局中的核心“科创中心”签约落户长沙市望城区,省会推进新一代半导体产业链建设工作又迈进一大步。 ......

关键字:半导体 晶体材料 产业链

[行业资讯] 厉害了合肥,中国首款国产量子计算机控制系统诞生

厉害了合肥,中国首款国产量子计算机控制系统诞生

合肥本源量子计算科技有限责任公司(简称本源量子)6日宣布,该公司研制的中国首款完全自主知识产权的量子计算机控制系统在合肥诞生。 ......

关键字:合肥 量子 半导体

[疯狂史] 涉案金额3.2亿!全国最大刷单案落定,每天最高7000单均价6元

涉案金额3.2亿!全国最大刷单案落定,每天最高7000单均价6元

预售、秒杀、抢购……每逢电商大促,剁手党疯狂下单掀起网络狂欢的同时,网络诚信也在经受着严峻的考验。今天是电商618的决战日,各家电商平台的流量战打得也是如火如荼,交易量、商品评价、信用评价等指......

关键字:电商 网络刷单

[真心话] 在美国的电子工程师看中国电子行业,为什么不受发达国家待见?

在美国的电子工程师看中国电子行业,为什么不受发达国家待见?

首先声明我承认中国有很多问题。但我个人是不太相信那种把中国的各种问题一罗列,就得出结论迟早要完之类结论的。这种论证太廉价。要说问题,三四十年前问题更多,八十年代的公知讲喊的是“河殇”,但中国没有完蛋,还是走过来了。风物长宜放眼量。......

关键字:美国 电子工程师 中国 电子行业

[新鲜事] 库克笑了,特朗普表示不会对中国组装的iPhone加征关税

库克笑了,特朗普表示不会对中国组装的iPhone加征关税

6月19日消息,据VentureBeat报道,随着美国计划对中国产品加征500亿美元关税,中美之间的贸易紧张局势继续升级,苹果担心中国将为其产品设置监管和出货障碍。苹果首席执行官蒂姆·库克(Tim Cook)正在与两国政......

关键字:特朗普 库克 iPhone
条评论

我 要 评 论

网友评论

大家都爱看

  • 扇出型晶圆级封装的优势和挑战!

    我们有能力创造一些能保持前代性能并且更好更小的电子设备,例如今天的可穿戴设备、智能手机或平板电脑,这是由于很多因素超过摩尔定律而快速发展,从而能够从底层的嵌入组件发展到今天把它们封…

    2018-03-29
  • Xilinx推出革命性的新型自适应计算产品

    自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ:XLNX)),近日宣布推出一款超越FPGA功能的突破性新型产品,名为ACAP(Adaptive Compute Acceleration Platform,自适应计算加速…

    2018-03-20
  • 赛普拉斯为树莓派3 B+ IoT单板计算机提供强大稳定的无

    先进嵌入式系统解决方案的领导者赛普拉斯(纳斯达克代码:CY)近日宣布其Wi-Fi®和蓝牙®combo解决方案为全新的树莓派 3 B+(Raspberry Pi 3Model B+)IoT单板计算机提供强大稳定的无线连接…

    2018-03-20
  • 观看直播领红包,SEED-A10加速卡助力人工智能

    随着云服务器、云计算的发展,大家对硬件加速的需求越来越多,但是随着设备功耗的上升、性能需求越来越高,常规加速设备以及开始不能满足需求,因此FPGA逐渐在硬件加速中找到了自己的位置,而艾…

    2018-03-19
  • 特朗普:博通不得以任何形式收购高通

    白宫周一(3月12日)晚发出声明,川普(特朗普)总统出于“国家安全”考量、禁止新加坡博通公司(Broadcom)收购美国高通公司(Qualcomm)。

    2018-03-14