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據日經報道，日本東北大學的助教山本卓也等人的研究團隊開發出了利用人工智能（AI）探索适合相變記憶體（PCRAM）的材料的方式。相變記憶體作為新一代半導體存儲芯片而受到期待。通過将計算機模拟和AI結合起來，可将耗電量降至此前的100分之1以下。随着弄清适合新一代記憶體的特性，探索候選材料将變得容易。

記憶卡用于SD卡和U盤等，但寫入速度慢等成為課題，作為新一代記憶體，PCRAM受到期待。美國英特爾等已實現PCRAM的實用化，但微細化技術存在課題。與其他新一代記憶體相比，耗電量也更大，并未像記憶卡那樣普及，需要探索提升性能的PCRAM材料。

山本卓也助教等人針對50種條件，借助模拟使導熱率和電導率等9項特性實現數值化。利用AI計算出作為材料的最佳特性。如果具備這種特性，與現在已實用化的PCRAM的材料相比，耗電量将降至100分之1。

據稱此次的方式不僅可用于半導體材料，還有望應用于電子元器件的最佳結構的探索等。

讓人着迷的相變存儲技術

相變存儲器（PCM）是一種非易失存儲設備，它利用材料的可逆轉的相變來存儲信息。同一物質可以在諸如固體、液體、氣體、冷凝物和等離子體等狀态下存在，這些狀态都稱為相。相變存儲器便是利用特殊材料在不同相間的電阻差異進行工作的。

相變存儲器利用的是兩相間的阻抗差。由電流注入産生的劇烈的熱量可以引發材料的相變。相變後的材料性質由注入的電流、電壓及操作時間決定。基本相變存儲器存儲原理如圖所示。如左圖所示，一層硫屬化物夾在頂端電極與底端電極之間。底端電極延伸出的加熱電阻接觸硫屬化物層。電流注入加熱電阻與硫屬化物層的連接點後産生的焦耳熱引起相變。右圖為此構想的實際操作，在晶體結構硫屬化物層中産生了無定形相的區域。由于反射率的差異，無定形相區域呈現如蘑菇菌蓋的形狀。

回顧這個技術的發展曆史，則是一個偶然。

二十世紀五十年代至六十年代，Dr. Stanford Ovshinsky開始研究無定形物質的性質。無定形物質是一類沒有表現出确定、有序的結晶結構的物質。1968年，他發現某些玻璃在變相時存在可逆的電阻系數變化。1969年，他又發現激光在光學存儲介質中的反射率會發生響應的變化。1970年，他與他的妻子Dr. Iris Ovshinsky共同建立的能量轉換裝置（ECD）公司，發布了他們與Intel的Gordon Moore合作的結果。1970年9月28日在Electronics發布的這一篇文章描述了世界上第一個256位半導體相變存儲器。

近30年後，能量轉換裝置（ECD）公司與Micron Technology前副主席Tyler Lowery建立了新的子公司Ovonyx。在2000年2月，Intel與Ovonyx發表了合作與許可協議，此份協議是現代PCM研究與發展的開端。2000年12月，STMicroelectronics（ST）也與Ovonyx開始合作。至2003年，以上三家公司将力量集中，避免重複進行基礎的、競争的研究與發展，避免重複進行延伸領域的研究，以加快此項技術的進展。2005年，ST與Intel發表了它們建立新的閃存公司的意圖，新公司名為Numonyx。

在1970年第一份産品問世以後的幾年中，半導體制作工藝有了很大的進展，這促進了半導體相變存儲器的發展。同時期，相變材料也愈加完善以滿足在可重複寫入的CD與DVD中的大量使用。Intel開發的相變存儲器使用了硫屬化物（Chalcogenides），這類材料包含元素周期表中的氧/硫族元素。Numonyx的相變存儲器使用一種含鍺、銻、碲的合成材料（Ge2Sb2Te5），多被稱為GST。現今大多數公司在研究和發展相變存儲器時都都使用GST或近似的相關合成材料。今天，大部分DVD-RAM都是使用與Numonyx相變存儲器使用的相同的材料。

相變存儲器兼有NOR-type flash、memory NAND-type flash memory和 RAM或EEpROM相關的屬性。再加上他的存在，可以改變以前處理器和内存的信息傳輸架構，因此在現在倍受歡迎。

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