新加坡和德国的计算机科学家合作研制出一种电阻式RAM芯片,这种芯片不仅可以存储数据,还可以充当计算机处理器。
这项突破使用了最先进的记忆芯片,即基于氧化还原的电阻开关随机存取记忆体(ReRAM),可以使移动设备更快更薄。今天的计算机必须将数据从内存传输到处理器进行计算,这与降低性能同时也需要更多的能量。
新加坡南洋理工大学的助理教授Anupam Chattopadhyay说:“这就像通过一个小翻译与某人进行一次长谈,这既费时又费力。”“我们现在能够提高翻译的能力,这样它可以更有效地处理数据。”
虽然新的电路,消除异构存储和处理器之间的数据传输可以节省时间和精力,还可以通过至少两次以上的提升笔记本电脑和移动设备中的处理器的速度,研究人员说。
通过让存储芯片执行计算任务,消除处理器可以节省空间,从而制造更薄、更小、更轻的电子产品。研究人员说,这一发现还可能为消费电子产品和可穿戴技术带来新的设计可能性。
南洋理工大学的研究人员与来自德国亚琛工业大学和Juelich Forschungszentrum的研究人员共同创造了这种新的记忆芯片。他们的研究发表在同行评审期刊《科学报告》。
也被称为忆阻器,ReRAM中来自全球的芯片制造商,如SanDisk和松下。的ReRAM芯片是市场上最快的回忆之一,已经商用为物联网的应用程序。2015年,惠普和SanDisk也宣布了一项协议共同开发“存储级内存”(SCM)的ReRAM可以取代DRAM,并会比NAND闪存快1000倍。
在忆阻器之前,研究人员只知道三种基本电路元件——电阻器、电容器和电感器。忆阻器增加了第四种,比以前的技术消耗的能源要少得多。
虽然ReRAM作为一种存储技术已经开发了多年,但南洋理工大学的Chattopadhyay与亚辰工业大学的Rainer Waser教授和Juelich Forschungszentrum的Vikas Rana首次展示了它如何也可以处理数据。
“随着计算机软件变得越来越复杂,而数据中心必须处理比以往更多的信息,对更快的处理的追求是全球工业最迫切的需求之一,”研究人员在报告中说雷竞技电脑网站新闻发布会上。
如何重新运行
今天的计算机处理器使用二进制系统,其中数据位要么用0要么用1表示。例如,字母A将被处理和存储为01000001,一个8位字符。
然而,Chattopadhyay和其他研究人员建立的原型重路由电路处理数据的状态是三种而不是两种。例如,它可以存储和处理0、1或2这样的数据,称为三进制数字系统。
研究人员说:“因为ReRAM使用不同的电阻来存储信息,它有可能将数据存储在更多的状态中,从而使计算速度超过当前的限制。”
研究人员计划开发ReRAM中要处理超过其目前的三种状态,这将导致计算速度的甚至更大的改善。
采用ReRAM中用于计算将是更具成本效益比其他出血边缘计算在地平线上的技术,因为ReRAMs将在市场上很快面市。
“使用他们不仅对数据存储也为计算可以打开对信息技术的有效利用能源的全新路线,” WASER说。
这篇文章,“研究人员创造了存储和处理数据的记忆芯片”最初发表于《计算机世界》 。