国立研究チームは、人間の髪の毛の 10,000 分の 1 の薄さの 3D メモリ デバイスに、大規模で複雑なデータを保存および処理できる技術を開発しました。

韓国国立研究振興財団 (NRF) は、浦項科学技術大学の Chang-sang Lee 教授が率いる研究チームが、次世代の 3 次元構造を備えた高密度メモリ アレイを開発したと発表しました。強誘電体材料を使用して情報を処理および計算します。

近年、人工知能や自動運転、IoT の活用が活発化する中、それに必要なメモリ容量は増加の一途をたどっています。

また、膨大な非構造化情報をメモリ上でリアルタイムに解析するインメモリコンピューティング技術の利用も増えています。

インメモリコンピューティング技術を実現するためには、現在実用化されているメモリレベルの統合技術と運用方法の研究が急務です。

これまでの関連研究は、駆動素子やそれらを二次元平面上に集積するアレイ技術の開発が中心でしたが、情報量の増加に伴いアレイの面積を拡大し続けなければならず、これには限界がありました。

Chang-sik Lee 教授の研究グループは、強誘電体材料を使用してメモリ内処理アレイで使用できる高性能メモリ デバイスを作成するメモリ デバイスに焦点を当てました。

研究チームは、酸化ハフニウム系強誘電体材料と酸化物半導体チャネル層を用いた高性能強誘電体メモリデバイスを開発し、それらをアレイ構造に統合したメモリ内処理アレイを実装しました。

特に、それらを縦に積み上げることで、複雑な情報を各層で並列に処理できる構造体の三次元配列を提示し、複数の色を含む画像などの複雑な情報の処理が可能であることを確認しました。

研究チームは、3 次元強誘電体メモリのサイズを 10 nm レベルにまで縮小し、現在市販されているメモリに比べて集積度の高いインメモリ コンピューティング アレイを実装できる可能性を確認しました。

ジャンシク・リー教授は「今回開発された技術は、人工知能、無人車両、モノのインターネット、メタバースなど、非定型的で複雑な情報処理を必要とするさまざまな分野での使用が期待されています」と述べました。

この研究成果は、2 月 1 日に国際ジャーナル Nature Communications に掲載されました。