แม่เหล็กเอียงเล็กน้อยทำให้ชิปหน่วยความจำทำงานได้

นักวิจัยจาก University of California, Berkeley ได้ค้นพบวิธีใหม่ในการเปลี่ยนโพลาไรเซชันของแม่เหล็กนาโน ซึ่งปูทางไปสู่การจัดเก็บข้อมูลที่มีความหนาแน่นสูงเพื่อย้ายจากฮาร์ดดิสก์ไปยังวงจรรวม

ล่วงหน้าที่จะรายงานวันจันทร์ที่ 3 ส.ค. ในส่วนของ การดำเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติอาจทำให้คอมพิวเตอร์เปิดขึ้นมาในทันทีและทำงานด้วยความเร็วสูงกว่ามากและใช้พลังงานน้อยกว่ามาก

ทีมวิจัยที่นำโดย Sayeef Salahuddin รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยาการคอมพิวเตอร์ พบว่าการเอียงแม่เหล็กเล็กน้อยทำให้เปลี่ยนได้ง่ายโดยไม่ต้อง สนามแม่เหล็กภายนอก. นี่เป็นการเปิดประตูสู่ระบบหน่วยความจำที่สามารถบรรจุลงในไมโครโปรเซสเซอร์ได้ ซึ่งเป็นก้าวสำคัญสู่เป้าหมายในการลดขนาดลง การกระจายพลังงาน ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่

“เพื่อลดการดึงพลังงานและเพิ่มความเร็ว เราต้องการผลิตชิปคอมพิวเตอร์ที่มีหน่วยความจำเพื่อให้ใกล้เคียงกับการคำนวณ” Salahuddin กล่าว “อย่างไรก็ตาม ฟิสิกส์ที่จำเป็นในการสร้างการจัดเก็บข้อมูลระยะยาวไม่เข้ากัน วงจรรวม.”

การสร้างและการสลับขั้วในแม่เหล็กโดยไม่ต้องอาศัยภายนอก สนามแม่เหล็ก เป็นจุดสนใจหลักในด้านสปินทรอนิกส์ การสร้างสนามแม่เหล็กต้องใช้ทั้งพลังงานและพื้นที่ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมแม่เหล็กจึงยังไม่ถูกรวมเข้ากับชิปคอมพิวเตอร์

แต่มีระบบแยกต่างหากสำหรับหน่วยความจำแม่เหล็กระยะยาว ซึ่งรวมถึงฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ที่ใช้จัดเก็บข้อมูล และหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มหรือ RAM ชนิดต่างๆ บนวงจรรวมของ หน่วยประมวลผลกลางหรือ CPU ที่ใช้การคำนวณและการดำเนินการลอจิก

พลังงานส่วนใหญ่ที่ใช้ในการคำนวณถูกใช้ไปกับการถ่ายโอนข้อมูลจากหน่วยความจำประเภทหนึ่งไปยังอีกประเภทหนึ่ง การทำเช่นนั้นอย่างรวดเร็วจะใช้พลังงานมากขึ้นและทำให้เกิดความร้อนมากขึ้น

ในการวิจัยที่ผ่านมา, Salahuddin และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่าการควบคุมกระแสไฟฟ้าผ่านแทนทาลัมโลหะหายากจะสร้างขั้วในแม่เหล็กโดยไม่มีสนามแม่เหล็กภายนอก แต่การต่อสู้ยังไม่จบ

การบรรจุนาโนแม่เหล็กจำนวนเพียงพอลงบนชิปหมายถึงการจัดตำแหน่งพวกมันในแนวตั้งฉาก แต่การวางแนวในแนวตั้งนั้นทำให้ผลการเปลี่ยนแทนทาลัมไม่เป็นผล

“เราพบว่าการเอียงแม่เหล็กเพียง 2 องศาก็เพียงพอแล้ว คุณจะได้รับประโยชน์ทั้งหมดจากสวิตช์แม่เหล็กความหนาแน่นสูงโดยไม่จำเป็นต้องใช้สนามแม่เหล็กภายนอก” Salahuddin กล่าว