Istraživači su razvili novi dizajn računalne memorije koji bi mogao uvelike poboljšati performanse i smanjiti energetske zahtjeve internetskih i komunikacijskih tehnologija, za koje se predviđa da će potrošiti gotovo trećinu globalne električne energije u sljedećih deset godina.
Istraživači, predvođeni Sveučilištem u Cambridgeu, razvili su uređaj koji obrađuje podatke na sličan način kao sinapse u ljudskom mozgu. Uređaji se temelje na hafnijevom oksidu, materijalu koji se već koristi u industriji poluvodiča, i sićušnim samosastavljenim barijerama, koje se mogu podići ili spustiti kako bi elektroni mogli proći.
Ova metoda mijenjanja električnog otpora u računalnim memorijskim uređajima i omogućavanje obrade informacija i memorije da postoje na istom mjestu, mogla bi dovesti do razvoja računalnih memorijskih uređaja s daleko većom gustoćom, većim performansama i manjom potrošnjom energije. Rezultati su objavljeni u časopisu Science Advances.
“U velikoj mjeri, ova eksplozija u energetskim zahtjevima uzrokovana je nedostacima trenutnih tehnologija računalne memorije”, rekao je prvi autor dr. Markus Hellenbrand, s Cambridgeovog Odjela za znanost o materijalima i metalurgiju. “U konvencionalnom računalstvu postoji memorija s jedne strane i obrada s druge strane, a podaci se miješaju natrag između to dvoje, što oduzima i energiju i vrijeme.”
Jedno potencijalno rješenje za problem neučinkovite računalne memorije je nova vrsta tehnologije poznata kao rezistivna preklopna memorija. Konvencionalni memorijski uređaji mogu imati dva stanja: jedan ili nula. Međutim, funkcionalni rezistivni sklopni memorijski uređaj bio bi sposoban za kontinuirani raspon stanja – računalni memorijski uređaji temeljeni na ovom principu bili bi sposobni za daleko veću gustoću i brzinu.
“Tipični USB stick temeljen na kontinuiranom dometu mogao bi sadržavati između deset i 100 puta više informacija, na primjer”, rekao je Hellenbrand.
Istraživači sada surađuju s industrijom na provedbi većih studija izvedivosti o materijalima, kako bi jasnije razumjeli kako nastaju strukture visokih performansi. Budući da je hafnijev oksid materijal koji se već koristi u industriji poluvodiča, istraživači kažu da ga ne bi bilo teško integrirati u postojeće proizvodne procese.
Istraživanje su djelomično podržali Nacionalna znanstvena zaklada SAD-a i Istraživačko vijeće za inženjerstvo i fizičke znanosti (EPSRC), dio UK-a za istraživanje i inovacije (UKRI).
Objava Znanstvenici su razvili računalnu memoriju sličnu ljudskom mozgu! prenijeta sa portala Bajtbox.
