日本东北大学电气通信研究所与日立制作所,最近透过自旋电子技术和硅芯片技术,成功开发了运算功能和非挥发性内存功能一体化的芯片。在嵌入MOS晶体管的芯片上,通过层迭自旋电子技术的磁隧道(Magnetic Tunnel Junction;MTJ)组件达到这样的目的。除了能够在芯片上的运算区域与内存区域间高速传送数据之外,还可实现芯片的小型化。
此外,MTJ组件便可达到非挥发性内存性能,因此无需为了保持数据数据而持续通电,如此可将CPU待机状态之耗电量减至零。
据了解,这项研究过程中,日立制作所负责制作硅芯片上的MOS晶体管,东北大学电气通信研究所则负责MTJ组件的层迭。
过去由于CMOS芯片需要另外配备运算电路和内存电路,因此运算与内存间的数据传送会产生延迟现象,并且产生高耗电问题。且由于MOS晶体管本身不具储存功能,因此使用MOS晶体管的内存电路,为了储存数据必须持续供电,导致漏电流与耗电问题产生。
目前透过将运算逻辑和内存紧密配置的Logic in Memory Architecture架构,并把内存改为非挥发性闪存,因此解决了上述的问题。