25 млрд операцій на секунду: дослідники створили найшвидшу флешку у світі

Дослідники з Фуданського університету у Китаї створили найшвидшу флеш-пам’ять у світі, яка виконує близько 25 млрд операцій на секунду.

Зазначається, що пристрій, який отримав назву «PoX», витрачає на збереження одного біту інформації 400 пікосекунд (0,0000000004 сек). Зазвичай традиційна статична та динамічна оперативна пам’ять (SRAM, DRAM) проводить запис даних зі швидкістю від 1 до 10 наносекунд, однак не зберігає інформацію у разі раптової втрати живлення. Флеш-накопичувачі не потребують джерела живлення для зберігання даних, однак витрачають на збереження мікро та мілісекунди, що занадто повільно для сучасних прискорювачів штучного інтелекту, які надсилають терабайти даних в режимі реального часу.

Науковці з Фуданського університету під керівництвом професора Чжоу Пена переробили внутрішню структуру флеш-накопичувача, замінивши кремнієві канали на двовимірний графен Дірака, використовуючи його властивості з прискореного переносу заряда. Налаштовуючи «гаусову довжину» каналу, команда досягла двовимірної суперінжекції, яка є фактично безмежним сплеском заряду в шар зберігання, що обходить класичне вузьке місце інжекції. 

За словами професора Чжоу Пена, завдяки оптимізації процесів на базі штучного інтелекту його команді вдалось довести енергонезалежний флеш-накопичувач практично до його теоретичної межі. PoX зберігає дані без резервного живлення, що є критично важливою властивістю для систем нового покоління ШІ та систем з обмеженними властивостями акумуляторів. 

У разі масового виробництва пам’ять по типу PoX може витіснити окремі високошвидкісні кеші SRAM у чіпах AI, скоротивши площу та енергію. Вона може забезпечити миттєве підключення до малопотужних ноутбуків та телефонів, а також підтримку баз даних, які зберігають цілі робочі набори в постійній оперативній пам’яті.

Команда не розкрила дані щодо витривалості чи продуктивності, але графеновий канал передбачає сумісність із існуючими процесами двовимірних матеріалів. Розробники наразі масштабують архітектуру осередків та проводять демонстрації на рівні масиву.

Джерело: Interesting Engineering