سازماندهی مجدد فیزیک حافظه فلش: دانشگاه فودان سریعترین ذخیرهسازی نیمههادی جهان را ساخت

سازماندهی مجدد فیزیک حافظه فلش دانشگاه فودان سریعترین ذخیرهسازی نیمههادی جهان را ساخت, تیم پژوهشی دانشگاه فودان در چین موفق شد با توسعه یک حافظه فلش غیرفرار نوین به نام، رکورد سرعت در ذخیرهسازی نیمههادیها را بشکند. این دستگاه قادر است تنها در ۴۰۰ پیکوثانیه یک بیت را برنامهریزی کند که معادل انجام نزدیک به ۲۵ میلیارد عملیات در ثانیه است؛ عملکردی که ۱۰۰ هزار برابر سریعتر از فناوریهای رایج فعلی ارزیابی میشود.

محدودیتهای حافظههای سنتی و نیاز به راهحل جدید حافظههای دسترسی تصادفی معمول (RAM) از نوع استاتیک و دینامیک، دادهها را در بازه زمانی ۱ تا ۱۰ نانوثانیه ثبت میکنند، اما با قطع جریان برق، تمام اطلاعات از بین میروند. در سوی دیگر، حافظههای فلش سنتی اگرچه دادهها را بدون نیاز به برق نگه میدارند، اما سرعت نوشتن در آنها در حد چند میکروثانیه تا میلیثانیه است.

این کندی برای شتابدهندههای هوش مصنوعی که باید ترابایتهای داده را به صورت لحظهای پردازش کنند، گلوگاه عملکردی محسوب میشود. بازطراحی فیزیک با استفاده از گرافن دوبعدی دانشمندان به رهبری پروفسور ژو پنگ با جایگزینی کانالهای سیلیکونی سنتی با گرافن دوبعدی و بهرهگیری از پدیده انتقال بالستیک بار الکتریکی، فیزیک پایه حافظه فلش را از نو تعریف کردهاند.

حافظه به عنوان یک راهحل غیرفرار، هم سرعت فوقالعاده را ارائه میدهد و هم دادهها را در غیاب برق حفظ میکند؛ ترکیبی که برای سیستمهای هوش مصنوعی و تجهیزات باتریدار حیاتی است. تأثیر بر مصرف انرژی و معماری تراشههای آینده ترکیب سرعت بسیار بالا با مصرف انرژی cực ấp، میتواند چالش کلاسیک جابهجایی داده در سختافزارهای هوش مصنوعی را حل کند؛ جایی که بیشترین انرژی نه در محاسبه، بلکه در انتقال داده صرف میشود.

کارشناسان این دستاورد را یک مکانیزم کاملاً نوآورانه میدانند که میتواند استراتژی جهانی نیمههادیها را متحول سازد و موقعیت چین در رقابت تراشهسازی را تقویت کند.

پروفسور ژو پنگ تأکید میکند پیشرفت ما میتواند فناوری ذخیرهسازی را دگرگون کند، موتور ترقی صنعت شود و کاربردهای جدیدی را به روی ما بگشاید. در صورت تولید انبوه، حافظههای میتوانند نیاز به حافظههای نهان پرسرعت SRAM در تراشههای هوش مصنوعی را از بین ببرند، که منجر به کاهش چشمگیر مصرف انرژی و فضای اشغال شده میشود.

این فناوری بستر را برای لپتاپها و تلفنهای هوشمند با امکان روشن شدن آنی و مصرف انرژی بهینه فراهم میکند. مراحل بعدی توسعه و تجاریسازی مهندسان فودان در حال حاضر بر روی گسترش معماری سلولی و طراحی آزمایشهای سطح آرایهای تمرکز دارند. اگرچه نام شرکای تجاری فاش نشده، اما کارخانههای چینی در حال رقابت برای ادغام مواد دوبعدی با خطوط تولید CMOS موجود هستند، که نشاندهنده سازگاری این فناوری با فرآیندهای ساخت فعلی است.