大多數(shù)的快速隨機(jī)存取記憶體（RAM）都是以是否采用電荷以指示 '0' 或 '1' 為基礎(chǔ)。這種記憶體真的極其快速，很容易就能達(dá)到低于1皮秒（ PS）或10億分之一秒開關(guān)時(shí)間。而且他們的速度也得這么快，才能跟得上當(dāng)今CPU所需的功能。

但問題是，這種真正快速的記憶體要恒定輸入的能量，以保持 '0' 或 '1'。當(dāng)然，其每位元的功耗十分微小，但考慮到當(dāng)今電子裝置采用數(shù)10億位元組（千兆字節(jié); GB）的記憶體，整體的功率要求迅速增加，而功率消耗也產(chǎn)生熱量供電和散熱一直是電腦設(shè)計(jì)的問題，而對(duì)于行動(dòng)裝置，穿戴式裝置以及遠(yuǎn)端物聯(lián)網(wǎng)噪聲比（IoT）裝置而言，他們也成為設(shè)計(jì)成敗最關(guān)鍵的因素。

磁阻式隨機(jī)存取記憶體（MRAM）是非揮發(fā)性的，一旦記憶體經(jīng)設(shè)，就不需要維持功率，也能保有設(shè)定。但缺點(diǎn)是速度不夠。美國加州大學(xué)柏克萊分校（UC Berkeley）教授Jeffrey Bokor及其研究團(tuán)隊(duì)正著手突破這一速度障礙。

美國加州大學(xué)（柏克萊分校和河濱分校）的研究人員開發(fā)了一種新的超快速電子控制方法，可控制某些金屬的磁性。他們發(fā)現(xiàn)，釓和鐵的磁性合金在經(jīng)過幾皮秒（十億分之一秒）的雷射突波脈沖時(shí)，能在10皮秒的時(shí)間內(nèi)改變磁的方向。盡管不像基于電荷的半導(dǎo)體RAM，但它代表現(xiàn)有MRAM技術(shù)的巨大進(jìn)展。

加州大學(xué)研究人員Richard Wilson說：「電脈沖暫時(shí)增加了？原子電子的能量，能量的增加使得鐵和原子的磁力彼此施加扭矩，最終導(dǎo)致金屬的磁極重新定向。這是利用電流控制磁體的全新方式。」

釓鐵合金只是第一步。另一位研究人員Charles-Henri Lambert所指出的那樣，「找到一種擴(kuò)展這一途徑的方式，從而為更廣泛的磁性材料類型實(shí)現(xiàn)更快速的電子寫入，是一項(xiàng)令人振奮的挑戰(zhàn)。」

下一步就是要在釓鐵合金上面堆疊一層鈷。研究人員們已展開了第二項(xiàng)研究，其結(jié)果發(fā)表在“應(yīng)用物理學(xué)快報(bào)”（Applied Physics Letters）期刊中。在這項(xiàng)研采用釓鐵鈷GdFeCo制成）薄膜，顯示由雷射脈沖導(dǎo)致的切換持續(xù)時(shí)間更短得多;這表示即使能效更高，產(chǎn)生的熱仍較少。

磁阻記憶體并不是實(shí)現(xiàn)更快速，更有效率記憶體的唯一可能性。

編譯：Susan Hong

參考原文：Speedy magnetic RAM requires no refresh signals，by Gary Elinoff

文章來源:EET 電子工程專輯