文/陳根

信息技術盛行的當下，作為信息產(chǎn)業(yè)關鍵底座的存儲系統(tǒng)，也在發(fā)生巨大的變化。

以過去十年為例，閃存介質(zhì)快速崛起，硬盤容量從數(shù)百GB走向數(shù)十TB；新型網(wǎng)絡互聯(lián)技術不斷迭代，各種各樣的新概念迭起，比如數(shù)據(jù)分級、重復數(shù)據(jù)刪除、RAID 2.0、分布式EC、FCoE、NVMe等；多樣的新型態(tài)存儲技術不斷更新，比如融合存儲、CI、HCI、公有云存儲、SDS、對象存儲等。

就閃存技術而言，現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)開發(fā)出了非易失性存儲器，僅需幾納秒的時間即可寫入數(shù)據(jù)。這使其比商用閃存快數(shù)千倍，并且速度與大多數(shù)計算機中的動態(tài)RAM相當。目前，研究人員已在《自然納米技術》雜志上在線詳細介紹了他們的發(fā)現(xiàn)。

新設備由原子薄的二維材料層組成。先前的研究發(fā)現(xiàn)，當兩層或更多層不同材料的原子薄層彼此疊置以形成所謂的異質(zhì)結構時，就會出現(xiàn)新的雜化性質(zhì)。這些層通常通過稱為 van der Waals interactions的弱電保持在一起，該力通常會使tapes 粘在一起。

中國科學院物理研究所的科學家及其同事指出，硅基存儲器的速度最終受到限制，因為超薄硅膜上不可避免的缺陷會降低性能。他們認為，原子上平坦的van der Waals異質(zhì)結構可以避免此類問題。

研究人員制造了van der Waals異質(zhì)結構，該結構由硒化銦（indium selenide）半導體層，六方氮化硼（hexagonal boron nitride）絕緣層和位于二氧化硅和硅晶圓頂部的多個導電石墨烯層組成。僅持續(xù)21納秒的電壓脈沖可以將電荷注入石墨烯以寫入或擦除數(shù)據(jù)。這些脈沖的強度與商用閃存中用于寫入和擦除的脈沖的強度大致相同。

除了速度之外，這種新存儲器的一個關鍵特性是可以進行多位存儲。常規(guī)的存儲設備可以通過在例如高導電狀態(tài)和低導電狀態(tài)之間切換來存儲零或一的數(shù)據(jù)位。研究人員指出，他們的新設備理論上可以存儲具有多種電狀態(tài)的多個數(shù)據(jù)位，每種狀態(tài)均使用不同的電壓脈沖序列進行寫入和擦除。

科學家們預計他們的設備可以存儲10年的數(shù)據(jù)——新存儲器不僅速度快了大約5,000倍，而且可以存儲多個數(shù)據(jù)位，而不僅僅是零和一。這是一個技術創(chuàng)新的時代，創(chuàng)新在各行業(yè)都在發(fā)生，越多的創(chuàng)新也進一步為未來提供越多的可能，包括閃存。