科学家研发新型耐热存储器

　　参考消息网5月27日报道 据美国趣味科学网站5月20日报道，新的计算机存储器可以在足以让岩石开始熔化的高温下运行，这为计算机在地球——以及史无前例地在金星——最恶劣的环境中工作铺平道路。

　　目前最坚固的非易失性存储设备——包括固态硬盘——在温度达到300摄氏度时就会失效。但科学家已经创造并测试了一种新的铁电二极管（一种半导体开关设备），即使他们把温度调到600摄氏度，它也能持续工作数小时。

　　这意味着使用这种二极管的传感器和计算设备可以被放置在极端环境中——比如核电站、深层油气勘探或者我们太阳系最热的行星——在这些环境中，以前的设备可能会在几秒钟内失效。

　　英国《自然·电子学》杂志4月29日发表的一篇论文描述了这种非易失性存储设备。这种存储设备是用叫做“铁电氮化铝钪”（AlScN）的材料制成。这种材料处于材料科学的前沿，在过去五年才成为高性能半导体的一种选择。

　　与任何分子一样，关键在于原子的比例。这个装置基于一个45纳米厚的AlScN二极管——这个厚度相当于人类头发丝直径的一千八百分之一。

　　宾夕法尼亚大学电气与系统工程学博士后研究员迪伦·普拉丹表示：“如果它太薄，增加的活性会促成扩散，从而降解材料。如果它太厚，我们正在寻找的铁电开关就会消失，因为开关电压随厚度变化而变化，在实际操作环境中存在限制。所以，我的实验室和罗伊·奥尔森的实验室一起工作了几个月，找到这种最合适的厚度。”

　　该团队最引人注目的研究发现之一是，这种设备可以处理100万个读取周期，并保持稳定的开关比率超过6小时。在论文中，研究团队将这一结果描述为“前所未有”。

　　科学家说，将这种存储器添加到处理器中，你就拥有一台几乎可以在任何地方工作的计算机。

　　宾夕法尼亚大学电气与系统工程学副教授迪普·贾里瓦拉表示：“从深地钻探到太空探索，在其他电子设备和存储设备失效的环境中，我们的高温存储设备可能会带来先进的计算。这不仅仅关乎改进设备，还关乎开辟新的科学和技术领域。”

　　科学家在论文中特别指出，非硅计算设备的新时代可能会出现，它将内存和处理过程更紧密地结合在一起，用于人工智能（AI）等数据繁重的任务。

　　贾里瓦拉补充说：“使用小型硅晶体管的传统设备在高温环境下很难工作。”这就是目前使用碳化硅技术的原因，但就处理能力而言，它比天然硅慢得多，而且目前在恶劣环境下无法进行大量数据计算。

　　但科学家相信，一种新的方法——将耐热存储器与处理器结合，形成超密集的封装——最终可以让AI在其他星球的极端条件下进行处理工作。（编译/卿松竹）