Một loại bộ nhớ mới đã được chứng minh là có thể chạy ở nhiệt độ đáng kinh ngạc lên tới 600 độ C trong hơn 60 giờ.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Pennsylvania vừa chia sẻ trong một báo cáo trên tạp chí Nature Electronics rằng họ đã phát triển thành loại bộ nhớ mới sử dụng các phần tử điốt sắt điện không bay hơi (ferrodiode) có thể mang lại khả năng chịu nhiệt vượt trội và các đặc tính khác cho phép cung cấp dữ liệu tiên tiến và tính toán trong môi trường khắc nghiệt, đặc biệt là việc có thể hoạt động ở nhiệt độ tới 600 độ C.
Các thiết bị bộ nhớ Ferrodiode sử dụng lớp mỏng 45 nanomet của AIScN tổng hợp (l0.68Sc0.32N) nhờ khả năng duy trì trạng thái điện "sau khi loại bỏ điện trường bên ngoài" cùng với "các đặc tính mong muốn khác". Bộ nhớ Ferrodiode đã được thử nghiệm chạy ở nhiệt độ 600 độ C trong hơn 60 giờ trong khi hoạt động ở điện áp dưới 15 volt.
AIScN được bao quanh bởi lượng niken và bạch kim vừa đủ để hoạt động.
"Từ việc khoan sâu vào Trái đất đến khám phá không gian, các thiết bị bộ nhớ nhiệt độ cao của chúng tôi sẽ giúp các thiết bị điện tử hoạt động ở mọi môi trường", Deep Jariwala, nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật Đại học Pennsylvania cho biết.
Deep Jariwala cũng nói rằng việc cải tiến điện toán cacbua silic bằng công nghệ bộ nhớ ferrodiode này có thể cho phép tích hợp sâu hơn phần cứng xử lý và bộ nhớ trên cùng một con chip, gọi nó là "điện toán tăng cường bộ nhớ" và tuyên bố rằng nó sẽ hỗ trợ rất nhiều cho tính toán AI nặng về dữ liệu trong môi trường khắc nghiệt.
Dhiren Pradhan, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ, cũng lưu ý rằng việc chế tạo các thiết bị ferrodiode sẽ cho phép “chuyển đổi nhanh giữa các trạng thái điện, điều này rất quan trọng để ghi và đọc dữ liệu ở tốc độ cao”.
Cuộc thảo luận về "điện toán tăng cường bộ nhớ" phản ánh mức tăng hiệu suất mà chúng ta đã thấy ở các CPU máy tính để bàn cố tình tận dụng bộ nhớ đệm khổng lồ theo một cách nào đó. Ví dụ: các chip như Ryzen 7 7800X3D sử dụng L3 Cache được tăng cường đáng kể để đạt được nhiều tiến bộ về hiệu suất chơi game, mặc dù phải hy sinh một số hỗ trợ ép xung và hiệu suất năng suất.
Do các bộ xử lý cacbua silic hiện tại không mạnh bằng các bộ xử lý silicon như chip Ryzen X3D nói trên nên việc bổ sung bộ nhớ ferrodiode sẽ mang lại lợi ích từ bộ nhớ đệm hiệu suất cao và bộ lưu trữ cho công nghệ cacbua silic có độ bền cao. Tuy nhiên, đây là điều sẽ làm cho những cải tiến được quảng cáo về AI và điện toán môi trường khắc nghiệt trở nên khả thi, dù vậy, như mọi khi, chỉ có thời gian mới trả lời được.
Và tất nhiên, chúng ta không nên mong đợi bất kỳ thiết bị điện tử nào có thể hoạt động ở 600 độ C sẽ có giá đặc biệt rẻ.
>> Ai phát minh ra bộ nhớ flash NAND? dẫn đến sự phát triển của smartphone, tablet, laptop, máy ảnh kỹ thuật số và nhiều thiết bị điện tử mới
Các thiết bị bộ nhớ Ferrodiode sử dụng lớp mỏng 45 nanomet của AIScN tổng hợp (l0.68Sc0.32N) nhờ khả năng duy trì trạng thái điện "sau khi loại bỏ điện trường bên ngoài" cùng với "các đặc tính mong muốn khác". Bộ nhớ Ferrodiode đã được thử nghiệm chạy ở nhiệt độ 600 độ C trong hơn 60 giờ trong khi hoạt động ở điện áp dưới 15 volt.
AIScN được bao quanh bởi lượng niken và bạch kim vừa đủ để hoạt động.
"Từ việc khoan sâu vào Trái đất đến khám phá không gian, các thiết bị bộ nhớ nhiệt độ cao của chúng tôi sẽ giúp các thiết bị điện tử hoạt động ở mọi môi trường", Deep Jariwala, nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật Đại học Pennsylvania cho biết.
Deep Jariwala cũng nói rằng việc cải tiến điện toán cacbua silic bằng công nghệ bộ nhớ ferrodiode này có thể cho phép tích hợp sâu hơn phần cứng xử lý và bộ nhớ trên cùng một con chip, gọi nó là "điện toán tăng cường bộ nhớ" và tuyên bố rằng nó sẽ hỗ trợ rất nhiều cho tính toán AI nặng về dữ liệu trong môi trường khắc nghiệt.
Cuộc thảo luận về "điện toán tăng cường bộ nhớ" phản ánh mức tăng hiệu suất mà chúng ta đã thấy ở các CPU máy tính để bàn cố tình tận dụng bộ nhớ đệm khổng lồ theo một cách nào đó. Ví dụ: các chip như Ryzen 7 7800X3D sử dụng L3 Cache được tăng cường đáng kể để đạt được nhiều tiến bộ về hiệu suất chơi game, mặc dù phải hy sinh một số hỗ trợ ép xung và hiệu suất năng suất.
Do các bộ xử lý cacbua silic hiện tại không mạnh bằng các bộ xử lý silicon như chip Ryzen X3D nói trên nên việc bổ sung bộ nhớ ferrodiode sẽ mang lại lợi ích từ bộ nhớ đệm hiệu suất cao và bộ lưu trữ cho công nghệ cacbua silic có độ bền cao. Tuy nhiên, đây là điều sẽ làm cho những cải tiến được quảng cáo về AI và điện toán môi trường khắc nghiệt trở nên khả thi, dù vậy, như mọi khi, chỉ có thời gian mới trả lời được.
Và tất nhiên, chúng ta không nên mong đợi bất kỳ thiết bị điện tử nào có thể hoạt động ở 600 độ C sẽ có giá đặc biệt rẻ.
>> Ai phát minh ra bộ nhớ flash NAND? dẫn đến sự phát triển của smartphone, tablet, laptop, máy ảnh kỹ thuật số và nhiều thiết bị điện tử mới
