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生物模板:使用病毒加速现代计算机

在一项开创性的研究中,研究人员成功开发出一种方法,可以在计算机速度和效率方面取得前所未有的进步。

通过这项研究,研究人员Desmond Loke,Griffin Clausen,Jacqueline Ohmura,Tow-Chong Chong和Angela Belcher成功开发了一种“生物模板”方法,用于利用病毒设计更好的记忆类型。

研究人员来自麻省理工学院和新加坡科技与设计大学(SUTD)等机构的合作。该研究于2018年11月20日在线发表在ACS Applied Nano Materials同行评审期刊上。

该研究解释了通过减少通常来自传统随机存取存储器(RAM)芯片之间的信息传输和存储的毫秒时间延迟,可以实现更快的计算机的关键方式 - 这是快速但昂贵的和易失性 - 意味着它需要电源来保留信息 - 和硬盘驱动器 - 这是非易失性但相对较慢。

这是相变存储器发挥作用的地方。相变存储器可以与RAM芯片一样快,并且可以包含比硬盘驱动器更多的存储容量。该存储器技术使用可以在非晶态和晶态之间可逆地切换的材料。然而,直到这项研究,其使用面临相当大的限制。

二元型材料,例如锑化镓,可以用于制造更好版本的相变存储器,但是使用这种材料可以增加功耗并且可以在约620开尔文(K)下进行材料分离。因此,难以将二元型材料结合到电流集成电路中,因为它可以在约670K的典型制造温度下分离。

“我们的研究团队已经找到了一种利用细线技术克服这一主要障碍的方法,”SUTD的助理教授Desmond Loke说。

制造细线的传统工艺可以达到约720K的温度,这是导致二元型材料分离的热量。有史以来第一次,研究人员表明,通过使用M13噬菌体 - 一种病毒 - 可以实现微小的锗 - 锡氧化物线和记忆的低温结构。

“这种可能性导致消除进行现代计算所需的毫秒级存储和传输延迟,”Loke说。现在可能是明天的闪电快速超级计算机比以往任何时候都更加紧密。

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