日本MRAM研發領先,耗電降至1/50
2021/07/29
利用電子的自旋(Spin)性質的「磁性隨機記憶體(MRAM)」迎來了普及期。以日本東北大學的研究為起點,索尼集團等正在推進技術開發。在半導體微細化接近極限的背景下,MRAM通過與微細化不同的方法,實現了不到以前50分之1的耗電量和高速運作。這種記憶體還有望應用於人工智慧(AI)和無人駕駛領域。
「突破了技術難關」,日本的東北大學教授遠藤哲郎如此形容MRAM的技術開發現狀。該校校長大野英男因研究「自旋電子(Spintronics)」而被提名為諾貝爾獎候選人。以校長為主導,東北大學從1990年代開始引領MRAM研究。但由於量産困難,長期以來一直未能達到實用水準。近年來,隨著內部結構的改進等,普及終於有了眉目。
日本的大學和企業在MRAM研發領域領先(東北大學的開發基地,右邊為遠藤教授) |
MRAM的特點是斷電後不會丟失資訊。由於可在保存數據(運算到一半的數據等)的情況下切斷電源,與現有DRAM和SRAM記憶體相比,可大幅降低耗電量。而且MRAM也可實現以納秒(十億分之一秒)為單位、與DRAM同等的高速運作。
遠藤教授等人組成的團隊為控制電子設備的微控制器(MCU)等嵌入MRAM,成功使耗電量降低到現有半導體的50分之1。據稱如果搭載到可穿戴終端、有望用於自動駕駛的邊緣終端、人工智慧等上,耗電量有望降至1000分之1。
日本的東北大學在2018年還成立了源自大學的初創企業,並推進與企業的合作和提供授權。首先主要面向非尖端微控制器,將來的目標是應用於AI伺服器等。遠藤教授指出,有望用於使用先進AI處理技術的自動駕駛,「目前正在與日本國內的汽車廠商和大型零部件廠商推進合作」。
從脫碳化的角度來説,MRAM記憶體非常有望降低數位設備的耗電量。大野校長表示,「MRAM對於構建既能減少二氧化碳排放又能實現發展的社會,可以發揮巨大作用」。
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