由剑桥大学领导的一个研究小组开发了一种新颖的计算机内存设计，该设计有望显着提高性能，同时减少互联网和通信技术的能源需求。
据该大学称，未来十年内，人工智能、算法、互联网使用和其他数据驱动技术预计将占全球电力消耗的30% 以上。
“在很大程度上，能源需求的爆炸式增长是由于当前计算机存储技术的缺陷造成的，”剑桥大学材料科学与冶金系的第一作者马库斯·海伦布兰德博士说。“在传统计算中，一侧有内存，另一侧有处理，数据在两者之间重新洗牌，这既需要能量又需要时间。”
研究人员试验了一种称为电阻开关存储器的新型技术。与可以以两种状态（一或零）编码数据的传统存储设备不同，这种新型存储器可以实现连续的状态范围。
这是通过在
防爆正压柜特定材料上施加电流，导致电阻增加或减少来完成的。电阻的各种变化会产生不同的可能状态来存储数据。
“例如，基于连续范围的典型USB记忆棒能够容纳十到100倍的信息，”Hellenbrand解释道。
该团队开发了一种基于氧化铪的原型器件，迄今为止，该器件已被证明对于电阻开关存储器应用具有挑战性。这是因为该材料在原子水平上没有结构。然而，海伦布兰德和他的同事找到了解决方案：将钡添加到混合物中。
“这些材料可以像大脑中的突触一样工作。
添加钡后，会在氧化铪厚膜之间形成高度结构化的钡“桥”。在这些桥与器件触点相交的地方，产生了能量势垒，允许电子穿过。能垒可以升高或降低，从而改变氧化铪复合材料的电阻，从而允许材料中存在多种状态。
“这些材料真正令人兴奋的是它们可以像大脑中的突触一样工作：它们可以在同一个地方存储和处理信息，就像我们的大脑一样，”海勒布兰德说。
研究人员认为，这可能会导致密度和性能更高、能耗更低的计算机存储设备的开发，使该技术在人工智能和机器学习领域特别有前景。
该大学的商业化部门剑桥
防爆电器公司已申请了该技术的专利，科学家们目前正在与业界合作开展更大规模的可行性研究。他们声称，将氧化铪集成到现有的制造工艺中并不具有挑战性，因为该材料已经用于半导体生产。
