致敬天河应用创新发展―“天河一号”助力超高速相变存储研究
处于数字全球化的今天，爆炸式增长的信息对数据的存储与传输提出了极大的挑战，而且目前商用计算体系架构内各存储部件，即缓存（SRAM）、内存（DRAM）和闪存（NAND Flash）之间性能差距日益加大，其间的数据交换效率已成为了电子设备发展的瓶颈。因此，研发具备存储密度大、读写速度快、能耗低、非易失等特点的新式通用式存储介质势在必行。
天津超算中心用户饶峰教授与西安交通大学张伟教授、马恩教授合作，基于“天河一号”在超高速相变存储研究方面取得了重要进展。相关研究成果在Science（《科学》）杂志上发表。
饶峰、张伟等人聚焦相变存储器（PCRAM）技术领域，提出了全新的超高速相变材料设计方案，即：降低非晶相变薄膜形核的随机性以实现超高速结晶化（写）操作。通过理论模拟，设计了新型相变材料钪锑碲（SST）合金，利用结构适配且更加稳定的钪碲化学键来加速晶核的孕育过程，显著地降低了形核过程的随机性，大幅加快了结晶化（写）操作速度，达到了0.7纳秒的高速可逆操作，循环寿命大于107次。
与传统锗锑碲（GST）器件相比，钪锑碲（SST）器件的操作功耗降低了近10倍，通过材料模拟计算，阐明了超快结晶化以及超低功耗的微观机理。这一研究成果对深入理解和调控非晶态材料的形核与生长机制具有重要的指导意义，并为实现我国自主的通用存储器技术奠定了坚实的基础。
新型钪锑碲相变存储器件-0.7纳秒的高速写入操作及其相变机理
上述研究工作获得了国家自然科学基金项目、深圳市基础研究项目、中科院战略性先导科技专项等项目资助。饶峰教授为本论文第一、通讯作者，丁科元博后为共同第一作者。论文的计算工作得到了国家超级计算天津中心的大力支持。
论文链接：
http://science.sciencemag.org/content/early/2017/11/08/science.aao3212
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