Kreirana računarska memorija slična ljudskom mozgu

28.06.2023. | 23:14

Istraživači su razvili novi dizajn računarske memorije koji bi mogao da u velikoj mjeri poboljša performanse i smanji energetske zahteve internet i komunikacionih tehnologija, za koje se predviđa da će potrošiti gotovo trećinu globalne električne energije u narednih deset godina.

Istraživači, predvođeni Univerzitetom u Kembridžu, razvili su uređaj koji obrađuje podatke na sličan način kao sinapse u ljudskom mozgu. Uređaji se zasnivaju na hafnijum oksidu, materijalu koji se već koristi u industriji poluprovodnika, i sićušnim samosastavljenim barijerama, koje se mogu podići ili spustiti kako bi elektroni mogli da prođu.

Ova metoda mijenjanja električnog otpora u računarskim memorijskim uređajima i omogućavanje obrade informacija i memorije da postoje na istom mjestu, mogla bi da dovede do razvoja računarskih memorijskih uređaja s daleko većom gustinom, većim performansama i manjom potrošnjom energije. Rezultati su objavljeni u časopisu Science Advances.

“U velikoj mjeri, ova eksplozija u energetskim zahtijevima uzrokovana je nedostacima trenutnih tehnologija računarske memorije”, rekao je prvi autor dr. Markus Helenbrand, sa Kembridžovog Odeljenja za nauku o materijalima i metalurgiju. “U konvencionalnom računarstvu postoji memorija s jedne strane i obrada s druge strane, a podaci se miješaju nazad između to dvoje, što oduzima i energiju i vrijeme”.

Jedno potencijalno rješenje za problem neefikasnre računarske memorije, jeste nova vrsta tehnologije poznata kao rezistivna preklopna memorija. Konvencionalni memorijski uređaji mogu da imaju dva stanja: jedan ili nula. Međutim, funkcionalni rezistivni sklopni memorijski uređaj bio bi sposoban za kontinuirani raspon stanja – računarski memorijski uređaji zasnovani na ovom principu bili bi sposobni za daleko veću gustinu i brzinu.

“Tipičan USB stik, zasnovan na kontinuiranom dometu mogao bi da sadrži između deset i 100 puta više informacija, na primjer”, rekao je Helenbrand.

Istraživači sada sarađuju s industrijom na sprovođenju većih studija izvodljivosti o materijalima, kako bi jasnije razumijeli kako nastaju strukture visokih performansi. Budući da je hafnijum oksid materijal koji se već koristi u industriji poluprovodnika, istraživači kažu da ga ne bi bilo teško integrisati u postojeće proizvodne procese.

Istraživanje su djelimično podržali Nacionalna naučna fondacija SAD-a i Istraživačko veće za inženjerstvo i fizičke nauke (EPSRC), deo UK-a za istraživanje i inovacije (UKRI).