据美国趣味科学网站3月21日报道，磁阻随机存取存储器(MRAM)可能耗能极大，但新一代技术将使其拥有更强的计算能力和弹性，同时大幅降低能耗要求。 

日本科学家开发出一种新型“通用”计算存储器，其速度比当今最好的笔记本电脑和个人电脑中使用的模块快得多，而且能耗更低。 

MRAM是一种通用存储设备，可以打破传统RAM的一些限制。由于传统RAM容量相对较低，在需求达到峰值时可能会减慢速度。通用存储器是一种存储格式，结合了现有RAM的速度和无需电源即可保存信息的能力。 

像MRAM这样的通用存储器比如今计算机和智能设备中使用的组件更好，因为它能提供更快的速度、更大的容量以及更好的耐用性。 

上述新技术使MRAM比传统的RAM运行速度更快，容量更大，但克服了数据写入需要高功耗的问题——这是MRAM此前面临的挑战。 

MRAM器件在待机状态下耗电很少，但需要大电流来切换磁隧道结的磁化矢量构型方向，从而在计算机中利用磁化方向来表示二进制值。这使得它无法在大多数计算系统中使用。为了实现低功耗数据写入，需要一种更高效的方法来切换这些矢量。

在2024年12月25日发表于《先进科学》杂志的一篇论文中，研究人员报告开发了一种用于控制MRAM器件中电场的新组件。他们的方法需要较低的电量来切换极性，从而降低了功率要求并提高了执行过程的速度。 

他们制造的原型组件可以被电场磁化，被称为“多铁异质结构”，由铁磁材料和压电材料组成，但它们之间有一层超薄的钒。这与其他没有钒层的MRAM器件不同。 

铁磁层的结构波动意味着，在以前的MRAM器件中很难保持稳定的磁化方向。为了解决这个稳定性问题，铁磁层和压电层之间的钒晶片充当了两者之间的缓冲层。 

通过让电流穿过材料，科学家们表明了磁性状态可以改变方向。上述材料可以保持其形状和形式，这是以前的版本做不到的。此外，即使电荷不再存在，磁性状态仍然能够保持，从而无需电源就能维持稳定的二进制。 

该研究没有涉及切换效率随时间下降的问题。这往往是各种电气设备普遍存在的问题。例如，人们对家用可充电电池的常见抱怨是，它们只能充电一定次数(约500次)，然后容量就会下降。 

科学家说，最终，新的MRAM技术可以实现更强大的商业计算，同时提供更长的使用寿命。这是因为新的切换技术比以前解决方案需要的能耗少得多，比目前的RAM技术具有更大的弹性。（编译/葛雪蕾)