中国台湾阳明交通大学(NYCU)联合台积电、国立中兴大学(NCHU)及美国斯坦福大学等机构,成功解决了自旋轨道力矩磁阻式磁性存储器(SOT-MRAM)中的关键材料问题。这一技术被认为是下一代非挥发性存储器的重要发展方向。
由阳明交通大学助理教授黄彦霖主导的研究团队开发了一种新方法,使得关键材料β相钨(β-W)在高温制程中保持稳定,为制造高速、低功耗、具备商业化潜力的存储芯片提供了可能。该研究成果已于9月发表在《自然・电子学》期刊上。
▲ 图源:阳明交通大学
该研究实现了四项业界首次验证:整合CMOS控制电路的64Kb SOT-MRAM阵列、1纳秒的超高速切换速度、超过10年的数据保存期,以及适用于高能耗敏感场景的低功耗特性。
阳明交通大学指出,这一突破解决了存储器领域长期存在的技术难题。传统易失性存储器(如DRAM)虽然速度快,但断电后数据丢失;非易失性存储器(如Flash闪存)虽能长期保存数据,但速度受限。此前,相变存储器(PCM)和自旋转移矩存储器(STT-MRAM)等方案在速度、耐用性或功耗方面均存在缺陷。
SOT-MRAM技术的高速、低功耗和非易失性特性,有望为多个领域带来变革。在人工智能与大语言模型领域,其可提升数据吞吐效率;在移动设备领域,有助于延长电池续航时间并增强数据安全性;在汽车电子与数据中心领域,能够提升高温环境下的可靠性并降低能耗。