Čína predbehla svet, znova. Vytvorila brutálne rýchlu flash pamäť, ktorá nemá konkurenciu
Nová flash pamäť z Číny by mohla viesť k brutálne rýchlym odpovediam umelej inteligencie.
Vedci zo šanghajskej univerzity Fudan predstavili prelomovú pamäť flash, ktorá dosahuje doteraz najväčšiu programovú rýchlosť 400 pikosekúnd. Pre lepšiu predstavu, táto rýchlosť predstavuje 25-miliárd operácií za sekundu, čo je oproti aj najvýkonnejším pamätiam obrovský skok vpred.
Autori štúdie vysvetľujú, že nová pamäť je doteraz najrýchlejšie polovodičové zariadenie na ukladanie elektrického náboja, aké je ľudstvu známe. Vytvorenie tejto pamäte môže pomôcť prispieť k vývoju AI modelov, ktoré dokážu reagovať na požiadavky užívateľa extrémne rýchlo.
“Naše zariadenie dokáže v žmurknutí oka pracovať miliardukrát. Bežný pevný disk v USB forme dokáže pracovať len tisíckrát. Predchádzajúca technológia, ktorá držala rekord dokázala v žmurknutí oka pracovať 2 miliónykrát,” vysvetľuje Zhou Peng, jeden z autorov štúdie.
Najrýchlejšia flash pamäť na svete
Výskumníci svoju extrémne rýchlu pamäť pomenovali PoX. Vysvetľujú, že rýchlosť ukladania informácie sa dlhodobo považuje za kritický výskumný problém, čo sa odboru integrovaných obvodov týka. Náboj sa považuje za optimálne médium na ukladanie, pretože dokáže prenášať obrovské množstvo dát rýchlo a spoľahlivo.
S príchodom umelej inteligencie sa však sféra výpočtovej technológie posúva skôr k modelom poháňaným dátami. Vyžaduje sa obrovská výpočtová sila a v tomto duchu musia výskumníci vytvoriť zariadenie, ktoré by dokázalo ukladať dáta oveľa efektívnejšie.
V tomto prípade platí, že rýchlosť prístupu k informáciám priamo určuje strop výpočtovej sily. Zároveň výskumníci priznávajú, že v tomto smere potrebujú pamäť, ktorá by bola stála. Väčšina najrýchlejších pamätí sú nestále, napríklad SRAM alebo DRAM. Tieto pamäte ale strácajú všetky dáta, keď sa počítač vypne.
Neprehliadni
Príkladom stálej pamäte je napríklad flash pamäť. Tá má výhodu minimálnej spotreby energie, no zároveň je náročné splniť energetické potreby AI priemysla.
Novú pamäť výskumníci zakladali na inovatívnych fyzikálnych mechanizmoch.
“Náš technologický prelom dokáže transformovať globálny trh pamäťových zariadení. Veríme, že táto technológia bude poháňať vylepšenia naprieč celým priemyslom a zároveň dokáže poskytnúť nové scenáre pre aplikáciu tejto technológie,” vysvetľuje Zhou.
Najrýchlejšiu flash pamäť na svete sa podarilo dosiahnuť vďaka inovatívnej štruktúre pamäťovej bunky, ktorá namiesto tradičného kremíkového kanála využíva dvojrozmerný grafén typu Dirac. Tento materiál umožňuje balistický pohyb elektrónov, čo dramaticky znižuje čas potrebný na zápis informácií.
Významnú úlohu v optimalizácii tejto technológie zohrali aj algoritmy umelej inteligencie, ktoré pomohli vedcom posunúť výkon pamäte až k jej teoretickým limitom. Jeden z výskumníkov prirovnal tento skok vo výkone k prechodu z pomalého USB kľúča na zariadenie, ktoré dokáže zapisovať dáta miliardkrát za jedno mrknutie oka, čo výstižne ilustruje jej potenciál.
Extrémna rýchlosť a nízka spotreba energie PoX pamäte by mohli mať zásadný vplyv na rôzne technologické oblasti. Predovšetkým by mohla odstrániť pamäťové prekážky v hardvéri pre umelú inteligenciu, kde presúvanie dát často predstavuje väčšinu energetickej náročnosti. Nasadenie PoX by mohlo viesť k výraznému zrýchleniu výpočtov v AI, dátových centrách a osobných počítačoch.
Budúcnosť pamäťových zariadení
PoX pamäť je v súčasnosti najrýchlejšom pamäťou na svete, no v oblasti pamätí výskumníci urobili pred pár mesiacmi ešte jeden fascinujúci objav. Predstavili úložný priestor, ktorý má veľkosť len milimeter, no dokáže uložiť terabajty dát. Nový objekt využíva drobné defekty v kryštály na to, aby vytvoril jednotky a nuly binárnej sústavy. Tieto defekty majú veľkosť individuálnych atómov.
Na vytvorenie pamäťového kryštálu výskumníci použili kvantové techniky, ktoré dokázali vylepšiť klasické, nekvantové počítače. Tie spojili s prelomovým výskumom dozimetrov, zariadení merajúcich radiáciu, ktorej sú vystavení nemocniční pracovníci pracujúci s röntgenovými zariadeniami.
Autori výskumu dokázali nájsť spôsob, ako integrovať takzvanú “solid-state” fyziku na radiačnú dozimetriu. Podotýkajú, že n a svete je čoraz väčší dopyt po pamäťových zariadeniach s väčšou kapacitou. Nová práca sa zakladá na rozhraní kvantového a klasického sveta. Viac sa o tejto pamäti dozvieš v našom článku.
Komentáre