使用电化学随机存取存储设备进行内存计算（艺术图）。图片来源：韩国浦项科技大学

近日，一项关于人工智能存储技术的重要研究取得突破性进展。韩国浦项科技大学的研究团队在最新一期的《自然·通讯》杂志上发表了他们的研究成果，首次揭示了电化学随机存取存储器（ECRAM）的核心工作机制。这一创新成果为智能手机、平板电脑和笔记本电脑等电子设备带来了显著提升的可能性，不仅能够增强其AI性能，还能延长电池使用寿命。

随着人工智能技术的快速发展，数据处理需求呈现指数级增长。传统的计算系统将数据存储与处理功能分离，导致了大量时间和能源的浪费。为了解决这一问题，"内存计算"的概念应运而生。这种新型计算模式允许直接在存储器中进行数据运算，从而避免了数据传输的需求，大大提高了运算效率和速度。

作为实现"内存计算"的关键技术，ECRAM通过离子运动来完成信息的存储与处理，支持连续的模拟型数据存储。然而，由于其复杂结构和高电阻氧化物材料特性，ECRAM的实际应用一直面临挑战。为了克服这些障碍，研究团队开发了一种基于氧化钨的多端结构ECRAM器件，并采用"平行偶极线霍尔系统"技术。

通过这一创新方法，研究人员首次观察到ECRAM在超低温（-223℃，50K）至室温（300K）范围内的电子动力学行为。他们发现，在ECRAM内部，氧空位能够产生浅供体态，为电子提供了快速移动的"捷径"。

这一发现不仅增加了存储器中的电子数量，更重要的是创造了一个促进电子高效传输的环境。即使在极低温度下，这种新型ECRAM仍能保持稳定性能，展现了其卓越的可靠性和耐久性。

这项研究的意义在于通过详尽的实验分析，阐明了ECRAM在不同温度条件下的开关机制，为该技术的商业化应用铺平了道路。这一突破将推动人工智能硬件向更高能效和更低能耗的方向发展。