清華研發(fā)出首款全靈活電阻式RAM設備FlexRAM

1 月 23 日，清華大學科研團隊發(fā)布成果稱成功研發(fā)出了一種名為 FlexRAM 的新型液態(tài)金屬存儲器，該項研究成果刊登在《Advanced Materials（先進材料）》期刊上。

全彈性電阻式浮動存儲器 FlexRAM，其重要組件包括 Ecoflex 生物聚合物粘附的液態(tài)金屬鎵液滴，通過二進制儲存的電荷實現(xiàn)數(shù)據(jù)儲存。

這類基于鎵的液態(tài)金屬賦予了 FlexRAM 顯著的數(shù)據(jù)寫入和讀取能力。就像仿生學原理中神經(jīng)元的超極化和去極化過程，定向氧化和還原機制使得液態(tài)金屬能夠進行寫入和讀取。

參與此項目的清華大學 FlexRAM 研究員劉靜教授表示：“這種新技術本質(zhì)上顛覆了原有柔性存儲觀念，為將來的軟體智能機器人、腦機接口系統(tǒng)、可穿戴/植入電子設備構建了底層架構和技術走向?！?/p>

在研究過程中，研究人員利用正負偏壓作為參照值來確定二進制數(shù)據(jù)“1”和“0”的寫入方式。鐵則呈現(xiàn)低電阻的“1”狀態(tài)，通過扭轉(zhuǎn)偏壓即可使其回歸原始低電阻的“0”狀態(tài)，以此實現(xiàn)數(shù)據(jù)的反復存儲和清除。

在演示 FlexRAM 的存儲和清除功能時，研究團隊將其接入了軟件和硬件設施中。他們通過計算機控制，用掉以 0 和 1 代表的字母和數(shù)字向由 8 個 FlexRAM 存儲模塊組成的矩陣中寫入一個字節(jié)的數(shù)據(jù)。運用脈寬調(diào)制技術，將計算機的比特信號轉(zhuǎn)化為模擬信號，以便精準操控液態(tài)金屬的氧化和還原過程。

劉靜教授坦誠，當前階段的FlexRAM 為易失性存儲器，即在電源切斷后數(shù)據(jù)會立即消失。然而，根據(jù)內(nèi)存原理，此類器件的形式可以根據(jù)實際需求進行拓展。而且，實驗證明即便在切斷電流的環(huán)境下，F(xiàn)lexRAM 仍能在低氧或無氧條件下保留數(shù)據(jù)達 12 小時之久，且經(jīng)過多次重啟操作仍能保持穩(wěn)定的運行效率。

專業(yè)媒體 IEEE Spectrum 也探討了FlexRAM 在軟體機器人、腦機接口系統(tǒng)和可穿戴/植入電子產(chǎn)品等領域的巨大潛力