미국 과학자들은 700 °C까지 작동하는 메모리를 개발했으며, 이는 금성, 핵 반응로 및 인공지능에 적합합니다

새로운 메모리 유형, 700 °C에서도 작동 가능한 - USC의 발견

미국 캘리포니아 주립 대학교(USC)의 과학자들은 일반 전자 부품이 허용하는 것보다 거의 500 °C 높은 700 °C까지 극한 온도에서 동작할 수 있는 메모리스터를 만들었습니다. 기존 전자 장치는 200 °C에서 고장이 발생하지만, 이 부품은 용암의 융점에서도 작동을 유지했습니다.

작동 원리
- 구조는 “샌드위치” 형태로 세 층으로 구성됩니다:

1. 토르프럼(상단 전극)
2. 가프늄 산화물(세라믹 중간층)
3. 그래핀(하단층)

- 그래핀의 핵심 역할은 균일한 원자 층이 토르프럼을 세라믹에 부착되는 것을 방지하여 단락 및 장치 손상을 예방한다는 점입니다. 이는 물이 기름에 달라붙지 않는 수분저항 효과와 비슷합니다.

테스트 및 특성
| 지표 | 값 |
|---|---|
| 시험 온도 | 700 °C(장비 한계에서 확인) |
| 데이터 보존 시간 | > 50시간 |
| 전환 사이클 수 | 10억 회 이상 |
| 동작 전압 | 1.5V |
| 연산 속도 | 십여 나노초 |

이 데이터는 전자 현미경, 분광학 및 양자 모델링을 통해 확인되었습니다.

중요성
- 적용 분야: 화성(400 °C 초과 온도), 지열 시설, 원자로, 자동차 전자 장치 등 일반 부품이 견디지 못하는 모든 영역.
- AI와 행렬 연산: 메모리스터는 옴의 법칙에 따라 직접 행렬 곱셈을 수행할 수 있어 기존 프로세서보다 에너지 효율이 높고 계산 속도가 빨라집니다.

미래
높은 온도에서 완전한 “컴퓨터”는 아직(논리 및 기타 부품 필요) 불가능하지만, 신뢰성 있는 메모리가 있으면 핵심 과제를 해결할 수 있습니다. 과학자들은 TetraMem이라는 스타트업을 설립해 실내 온도에서도 동작하는 AI 칩에 메모리스터를 도입하려 하고 있으며, 행렬 연산의 가능성을 확장하고 있습니다.

따라서 USC의 발견은 고온 시스템에 새로운 지평을 열고 이전에는 불가능하다고 여겨졌던 기술을 실현하게 합니다.