Bộ nhớ flash nhanh nhất thế giới được phát triển
Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Phúc Đán ở Thượng Hải đã phát triển một thiết bị bộ nhớ không bay hơi siêu nhanh với tốc độ ở mức pico giây, thiết lập một tiêu chuẩn mới cho hiệu suất bộ nhớ Flash. Bộ nhớ này có khả năng đọc và ghi dữ liệu trong một phần triệu của một giây. Chip mới mang tên "PoX" (Phase-change Oxide) có thể chuyển đổi ở tốc độ 400 pico giây, vượt xa kỷ lục thế giới trước đó là 2 triệu phép toán mỗi giây.
SRAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh) và DRAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động) có thể ghi dữ liệu trong khoảng thời gian từ 1 đến 10 nanosecond. Tuy nhiên, chúng là bộ nhớ dễ bay hơi, tức là tất cả dữ liệu sẽ bị mất ngay khi tắt nguồn. Bạn có thể quan tâm đến việc nhà sản xuất chip Trung Quốc công bố bộ nhớ lớp lưu trữ giống Optane, và Micron giới thiệu SSD PCIe 6.0 nhanh nhất thế giới với tốc độ đạt 27 GB/s.
0 switch cho phép đọc tuần tự ấn tượng. Ngược lại, bộ nhớ flash như trong SSD và USB là không bay hơi, giữ lại dữ liệu ngay cả khi mất điện. Tuy nhiên, nhược điểm là tốc độ chậm hơn, thường mất từ vi giây đến mili giây. Hạn chế này khiến bộ nhớ flash không phù hợp cho các hệ thống trí tuệ nhân tạo hiện đại, thường cần di chuyển và cập nhật lượng dữ liệu lớn gần như ngay lập tức trong xử lý thời gian thực.
Vì PoX là loại bộ nhớ không bay hơi, nó có thể giữ dữ liệu mà không cần nguồn điện khi không hoạt động. Sự kết hợp giữa mức tiêu thụ năng lượng cực thấp và tốc độ ghi siêu nhanh ở cấp độ picosecond có thể giúp loại bỏ nút thắt cổ chai lâu dài trong phần cứng AI, nơi phần lớn năng lượng hiện nay được sử dụng để di chuyển dữ liệu thay vì xử lý. Giáo sư Zhou Peng và nhóm của ông tại Đại học Phúc Đán đã hoàn toàn tái cấu trúc bộ nhớ Flash, thay vì sử dụng silicon truyền thống, họ đã dùng graphene Dirac hai chiều, nổi bật với khả năng cho phép điện tích di chuyển nhanh chóng và tự do.
Họ đã tinh chỉnh thiết kế bằng cách điều chỉnh độ dài Gaussian của kênh bộ nhớ, tạo ra hiện tượng gọi là siêu tiêm 2D. Điều này mang lại dòng điện nạp vào lớp lưu trữ của bộ nhớ nhanh chóng và gần như không giới hạn, vượt qua những hạn chế về tốc độ của bộ nhớ truyền thống. Zhou cho biết trong một cuộc phỏng vấn với Xinhua rằng việc sử dụng các thuật toán AI để tối ưu hóa điều kiện thử nghiệm đã thúc đẩy đáng kể đổi mới này và mở ra hướng đi cho các ứng dụng trong tương lai.
Để thúc đẩy việc triển khai công nghệ này trong thực tế, nhóm nghiên cứu đang hợp tác chặt chẽ với các đối tác sản xuất trong suốt quá trình R&D. Việc xác minh tape-out đã hoàn thành và cho kết quả khả quan ban đầu. Liu Chunsen, nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Chính của các Chip và Hệ thống tại Đại học Phúc Đán cho biết, họ đã sản xuất được một con chip nhỏ, hoàn toàn chức năng.
Bước tiếp theo là tích hợp công nghệ này vào smartphone và máy tính hiện có. Nhờ vậy, khi triển khai các mô hình cục bộ trên điện thoại và máy tính, chúng ta sẽ không còn gặp vấn đề về độ trễ và quá nhiệt do công nghệ lưu trữ hiện tại. Hãy theo dõi Toms Hardware trên Google News để nhận tin tức, phân tích và đánh giá mới nhất. Nhớ nhấn nút Theo dõi nhé.
Nguồn: www.tomshardware.com/pc-components/storage/worlds-fastest-flash-memory-developed-writes-in-just-400-picoseconds