 |
Datorlagringsenheter tillverkade av ferroelektrisk aluminiumskandiumnitrid, som tål extrema temperaturer. (Foto: University of Pennsylvania) |
Ny datorlagring som kan fungera vid temperaturer så höga att sten börjar smälta kan bana väg för datorer som fungerar i den hårda miljön på Venus.
Dagens mest hållbara icke-flyktiga minnesenheter (NVM), inklusive solid state-diskar (SSD-diskar), kan sluta fungera vid temperaturer så höga som 300 °C. Forskare har dock skapat och testat en ny ferroelektrisk diod (en halvledaromkopplare) som fortsätter att fungera i timmar även när den värms upp till 600 °C.
Det här innebär att sensorer och datorenheter som använder dioder kan placeras i tuffa miljöer – såsom kärnkraftverk, djuphavsutforskning av olja och gas eller den hetaste planeten i vårt solsystem – där de tidigare skulle ha slutat fungera inom några sekunder.
NVM-enheter är tillverkade av ett material som kallas ferroelektrisk aluminiumskandiumnitrid (AlScN), vilket ligger i framkant inom materialvetenskap och har bara framträtt som ett alternativ för högpresterande halvledare under de senaste fem åren.
Här är enheten baserad på en AlScN-diod med en tjocklek på 45 nanometer, vilket är 1 800 gånger mindre än bredden på ett mänskligt hårstrå.
 |
Forskare använder aluminiumskandiumnitrid för att utveckla datorer som kan fungera på extremt heta planeter som Venus. (Foto: SCIEPRO) |
En av teamets mest anmärkningsvärda upptäckter var att enheterna kunde hantera en miljon läscykler och bibehålla ett stabilt på- och av-förhållande i mer än sex timmar, ett exempellöst resultat, säger Dhiren Pradhan, postdoktor i elektroteknik och systemteknik vid University of Pennsylvania i USA.
Arbetet bygger på befintlig forskning om halvledare som också kan fungera i extrema temperaturer. Lägg till detta minne och du har en dator som kan fungera nästan var som helst, säger forskarna.
”Det här handlar inte bara om att förbättra utrustning, utan också om att skapa nya steg inom vetenskap och teknik”, säger Deep Jariwala, docent i elektro- och systemteknik vid University of Pennsylvania, USA.
I synnerhet säger forskare att en ny era av kiselfria datorenheter kan uppstå som integrerar minne och bearbetning närmare varandra för dataintensiva uppgifter som artificiell intelligens (AI).
Forskare tror att den nya metoden – att kombinera värmebeständigt minne och processorer – så småningom kan leda till AI-bearbetning under extrema förhållanden på andra planeter.
Kommentar (0)