Исследователи из Университета Фудань в Шанхае показали флэш-память, скорость работы которой бьёт все возможные рекорды. «PoX» – такое название получило устройство – способно обрабатывать данные всего за 400 пикосекунд, то есть за четыреста триллионных секунды. Подобной скорости до сих пор не удавалось достичь ни одному полупроводниковому ПЗУ из ныне известных.
PoX способен выполнять 25 миллиардов операций в секунду. Такой показатель превышает предыдущий мировой рекорд для аналогичной технологии в 100 000 раз.
Текущая разработка может иметь фундаментальное значение, в частности для стремительно развивающегося искусственного интеллекта. Модели ИИ становятся всё более сложными и масштабными, вычислительной мощности требуется всё больше, и потому существующие технологии памяти могут перестать быть такими же эффективными как раньше.
Традиционные энергозависимые ЗУ вроде статической и динамической оперативной памяти обладают отличной скоростью — обычно запись данных производится менее чем за наносекунду — однако вся сохранённая информация при отключении питания теряется.
Энергонезависимые запоминающие устройства типа флэш-памяти сохраняют данные при отключении питания и потребляют меньше энергии, однако работают медленно – для доступа к данным потребуется несколько микросекунд или миллисекунд.
Учёные из Университета Фудань под руководством профессора Чжоу Пэна решили устранить разрыв в производительности накопителей. Для этого они переосмыслили физическую структуру флэш-памяти. При разработке PoX учёные вместо кремния использовали графен —материал, обладающий высокой электропроводностью — и реализовали структуру зон Дирака. Для этого они внедрили механизм так называемой «суперинжекции», то есть практически неограниченный поток зарядов в запоминающий слой. С помощью него удалось снять ограничения на скорость, имевшиеся у энергонезависимой памяти на протяжении десятилетий.
Помимо производства более производительной бытовой электроники, у новой технологии есть множество других областей применения. В сфере ИИ скорость, с которой данные могут быть обработаны, является ключевым показателем общей производительности вычислений. Поскольку объём данных, с которым нужно работать моделям ИИ, только растёт, важно, чтобы системы хранения были способны работать в одном темпе с процессорами. Благодаря феноменальной скорости и низкому энергопотреблению PoX может обеспечить обработку большого массива данных в реальном времени, а также сэкономить электроэнергию для перемещения данных, что является одним из основных недостатков современного оборудования ИИ.
