美國佐治亞理工學(xué)院科學(xué)家研制出一款新型NAND閃存。它既能高效處理人工智能(AI)任務(wù),又能承受太空中的極端輻射,其抗輻射能力達(dá)到傳統(tǒng)NAND閃存的30倍。相關(guān)研究論文已發(fā)表于最新一期《納米快報》雜志。

NAND閃存是一種非易失性存儲器,憑借高密度、低成本的優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于U盤、固態(tài)硬盤、移動設(shè)備和數(shù)據(jù)中心等場景。作為當(dāng)前最尖端的存儲技術(shù)之一,它的容量可達(dá)太比特級別,足以承載海量數(shù)據(jù)。然而,嚴(yán)酷的太空輻射極易破壞存儲在其中的電荷,導(dǎo)致數(shù)據(jù)受損。針對這一難題,團(tuán)隊(duì)開發(fā)出這款全新的NAND閃存。
新型NAND閃存利用了與硅工藝兼容的氧化鉿材料的鐵電性,即材料在一定溫度范圍內(nèi)會自發(fā)產(chǎn)生極化,且極化方向可在外部電場作用下翻轉(zhuǎn)。這一特性使鐵電材料在信息存儲、傳感、人工智能及新一代低功耗芯片等領(lǐng)域頗具應(yīng)用潛力。
測試結(jié)果顯示,這款鐵電閃存可承受高達(dá)100萬拉德(輻射吸收劑量)的輻射,相當(dāng)于1億次X射線照射,輻射耐受性是傳統(tǒng)存儲器的30倍。
這一耐輻射水平滿足了各類航天器的輻射耐受需求。近地軌道衛(wèi)星需要5千至3萬拉德的耐受能力,地球靜止軌道需要10萬至30萬拉德,而深空任務(wù)最高可達(dá)100萬拉德。
這款鐵電NAND閃存并不依賴能與輻射相互作用的電荷來存儲數(shù)據(jù),而是利用材料內(nèi)部的極化狀態(tài)來承載信息,而極化對輻射效應(yīng)具有很強(qiáng)的耐受性。
團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào),這款新型鐵電存儲器不僅耐輻射,即便身處極為惡劣的輻射環(huán)境,依然能保持可靠運(yùn)行,可廣泛應(yīng)用于從軌道衛(wèi)星到未來探測木星衛(wèi)星等在內(nèi)的各種深空任務(wù),這些任務(wù)需要能處理大量AI任務(wù)的電子設(shè)備。

