Jeśli najnowsze badania chińskich naukowców potoczą się zgodnie z oczekiwaniami, używane przez nas nośniki półprzewodnikowe i pendrive’y staną się przeżytkiem.
Zespół badaczy z Uniwersytetu Fudan w Szanghaju opracował przełomową pamięć nieulotną nowej generacji o rekordowej szybkości zapisu i odczytu danych na poziomie pikosekund – czyli jednej bilionowej sekundy. Nowe rozwiązanie, nazwane „PoX” (ang. Phase-change Oxide), potrafi przełączać się w czasie 400 pikosekund, znacząco przewyższając dotychczasowy światowy rekord wynoszący 2 miliony operacji na sekundę.
Kluczek do sukcesu okazało się skorzystanie z grafenu
Odpowiedzialna za projekt grupa naukowców z uniwersytetu FudanDla porównania, tradycyjne pamięci takie jak SRAM i DRAM zapisują dane w czasie od 1 do 10 nanosekund, ale jako rozwiązanie ulotne tracą wszystkie informacje po wyłączeniu zasilania. Z kolei nieulotne pamięci flash, stosowane w dyskach SSD i pendrive’ach, działają znacznie wolniej – od mikrosekund do milisekund – co czyni je nieefektywne w zastosowaniach wymagających natychmiastowego przetwarzania danych, takich jak systemy AI.
PoX łączy w sobie szybkość działania z możliwością zachowania danych bez zasilania, co stanowi ogromny krok naprzód w rozwoju technologii dla sztucznej inteligencji. Kluczowym elementem innowacji było całkowite przeprojektowanie struktury pamięci flash. Zamiast tradycyjnego krzemu, zespół prof. Zhou Penga zastosował grafen i tzw. Stożek Diraca, które pozwalają na wyjątkowo szybkie i swobodne przemieszczanie się ładunków elektrycznych.
Badacze dopracowali projekt, regulując długość kanału pamięci i tworząc zjawisko „2D super-injection”, umożliwiające niemal nieograniczony i błyskawiczny przepływ ładunków do warstwy przechowującej dane. Zastosowanie algorytmów sztucznej inteligencji w procesie optymalizacji warunków testowych pozwoliło znacząco przyspieszyć rozwój technologii.
Chiński zespół ściśle współpracuje już z producentami, by jak najszybciej wdrożyć rozwiązanie do praktycznego użytku. Jak poinformował Liu Chunsen z Państwowego Laboratorium Układów Scalonych i Systemów Zintegrowanych Uniwersytetu Fudan, zakończono już pierwszy etap testów funkcjonalnych na działającym chipie. Kolejnym krokiem będzie integracja nowej pamięci z urządzeniami codziennego użytku – smartfonami i komputerami – co może wyeliminować obecne problemy z opóźnieniami i przegrzewaniem się wynikające z ograniczeń dzisiejszych technologii pamięciowych.
