Đột Phá Mới Của Bộ Nhớ Thế Hệ Máy Tính Tiếp Theo

Phát triển này mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như bộ nhớ dọc 3D mật độ cao, điện toán mô phỏng thần kinh, xử lý biên và điện toán trong bộ nhớ.

Các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) đã đạt bước tiến quan trọng trong công nghệ bộ nhớ bằng cách phát triển một loại bộ nhớ đổi pha (PCM) mới. Bộ nhớ PCM hoạt động bằng cách chuyển đổi giữa hai trạng thái vật lý: kết tinh (có điện trở thấp) và vô định hình (có điện trở cao), kết hợp những ưu điểm của DRAM và NAND flash.

Trong khi DRAM có tốc độ nhanh nhưng không thể lưu trữ dữ liệu khi mất điện và NAND flash có thể lưu trữ dữ liệu nhưng có tốc độ chậm hơn, PCM cung cấp giải pháp nhanh và bền vững hơn. Tuy nhiên, việc sản xuất PCM truyền thống đòi hỏi nhiều năng lượng, vì cần phải làm nóng chảy vật liệu để thay đổi trạng thái, điều này làm giảm năng của thiết bị.

Giáo sư Shinhyun Choi và nhóm nghiên cứu của ông đã tiếp cận vấn đề này bằng cách phát triển sợi nano tự giới hạn có thể thay đổi pha. Kỹ thuật này giúp giảm mức tiêu thụ điện năng xuống tới 15 lần so với bộ nhớ PCM thông thường. Bằng cách thu nhỏ các thành phần trực tiếp liên quan đến quá trình thay đổi pha thay vì toàn bộ thiết bị, đội ngũ nghiên cứu đã giảm đáng kể chi phí sản xuất và độ phức tạp.

Bộ nhớ mới vẫn duy trì những đặc tính ưu việt như tốc độ truy cập nhanh, tỷ lệ bật/tắt lớn và khả năng áp dụng trong bộ nhớ đa cấp và biến thể kích thước nhỏ. Nghiên cứu này mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như bộ nhớ dọc 3D mật độ cao, hệ thống điện toán mô phỏng thần kinh, bộ xử lý biên, và hệ thống điện toán trong bộ nhớ.

Nghiên cứu này được đăng trên tạp chí Nature, có tiêu đề "Bộ nhớ đổi pha thông qua dây tóc nano tự giới hạn", đã chính thức công bố những phát hiện quan trọng này, đánh dấu một bước tiến mới trong công nghệ bộ nhớ, hứa hẹn nâng cao hiệu quả và tiết kiệm năng lượng cho tương lai.