美國和意大利研究人員10日在《自然·電子》雜志上發(fā)表研究報(bào)告稱,，他們開發(fā)出一種基于反鐵磁材料的新型磁存儲器件,，其體積很小，耗能也非常低,，很可能有助于解決目前人工智能（AI）發(fā)展所遭遇的“內(nèi)存瓶頸”,。

AI技術(shù)的快速發(fā)展有望改善醫(yī)療保健、交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域,，但其巨大潛力的發(fā)揮要以足夠的算力為基礎(chǔ),，隨著AI數(shù)據(jù)集越來越大，計(jì)算機(jī)需要有更強(qiáng)大的內(nèi)存支撐,。理想情況下,，支持AI的存儲設(shè)備不僅要有與靜態(tài)隨機(jī)存儲器（SRAM）一樣快的速度，還要有類似于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器（DRAM）或閃存的存儲容量，更重要的是,，它耗能要低,。但目前還沒有滿足所有這些需求的存儲技術(shù)，這導(dǎo)致了所謂的“內(nèi)存瓶頸”,，嚴(yán)重限制了當(dāng)前AI的性能及應(yīng)用,。

為此，美國西北大學(xué)和意大利墨西拿大學(xué)的研究人員合作,，將目標(biāo)瞄向了反鐵磁材料,。反鐵磁材料依靠磁性的有序自旋來完成數(shù)據(jù)存儲，所存數(shù)據(jù)也無法被外部磁場擦除,。因其快速安全,、耗能低，被視為存儲設(shè)備的潛力材料,，而如何控制材料內(nèi)部磁序則成為目前的一個(gè)研究難點(diǎn),。

在新研究中，團(tuán)隊(duì)使用了柱狀反鐵磁材料,，這是以前科學(xué)家從未探索過的幾何形狀,。研究表明，生長在重金屬層上的,、直徑低至800納米的反鐵磁鉑錳（PtMn）柱,，通過極低電流后可以在不同的磁態(tài)之間可逆地轉(zhuǎn)換。通過改變寫入電流的振幅,，即可實(shí)現(xiàn)多級存儲特性,。

研究人員指出，基于反鐵磁鉑錳柱制成的存儲器件僅為現(xiàn)有的基于反鐵磁材料存儲設(shè)備的1/10,，而更重要的是,，新型器件的制造方法與現(xiàn)有的半導(dǎo)體制造規(guī)范兼容，這意味著存儲設(shè)備制造商可以輕松采用新技術(shù),，而無需購買新設(shè)備,。

研究人員指出，新型磁存儲器件很小,，耗能很低,，有望使反鐵磁存儲器走向?qū)嶋H應(yīng)用，并幫助解決AI的“內(nèi)存瓶頸”問題,。目前,，他們正努力尋求進(jìn)一步縮小設(shè)備尺寸，改善數(shù)據(jù)寫入耗能的方法,，以盡快將新技術(shù)投入實(shí)際應(yīng)用,。

總編輯圈點(diǎn)

內(nèi)存一直是計(jì)算機(jī)增強(qiáng)實(shí)力的瓶頸，因?yàn)閮?nèi)存要求讀寫速度快，又要穩(wěn)定,。近幾十年,，我們一直是用半導(dǎo)體造內(nèi)存，磁效應(yīng)體用于讀取速度要求不高的硬盤,。如果造出“磁內(nèi)存”，將大大拓展計(jì)算機(jī)的“腦容量”和“智力”,。這一切以材料科學(xué)的進(jìn)步為前提,，產(chǎn)業(yè)先進(jìn)離不開基礎(chǔ)科研投入。