انقلاب حافظه در چین، PoX همه‌چیز را درباره سرعت و انرژی در نیمه‌هادی‌ها تغییر می‌دهد

به گزارش اقتصادآنلاین، پژوهشگران دانشگاه فودان با موفقیت حافظه‌ای توسعه داده‌اند که تنها در ۴۰۰ پیکوثانیه می‌تواند یک بیت اطلاعات را بنویسد؛ یعنی سرعتی معادل انجام ۲۵ میلیارد عملیات در ثانیه. این فناوری جدید که PoX نام گرفته، ۱۰۰ هزار برابر سریع‌تر از حافظه‌های فلش رایج است و با حفظ ویژگی غیرفرار بودن، به شکل هم‌زمان هم سریع است و هم پایدار.

در معماری PoX، برخلاف حافظه‌های سنتی، دیگر خبری از کانال‌های سیلیکونی نیست. تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور ژو پنگ از گرافن دوبعدی استفاده کرده و با بهره‌گیری از پدیده انتقال بالستیک بار، ساختار فیزیکی حافظه فلش را از نو طراحی کرده‌اند. نتیجه این بازطراحی، حافظه‌ای است که می‌تواند در عین حفظ داده بدون برق، سرعتی بی‌سابقه و مصرف انرژی بسیار پایینی ارائه دهد.

حافظه‌های RAM، چه دینامیک چه استاتیک، در بازه‌ای میان یک تا ده نانوثانیه داده‌ها را ثبت می‌کنند، اما غیرفرار نیستند؛ یعنی با قطع برق، همه چیز از بین می‌رود. حافظه‌های فلش رایج، هرچند غیرفرار هستند، اما برای نوشتن هر بیت، به چندین میکروثانیه یا میلی‌ثانیه زمان نیاز دارند. این یعنی در کاربردهایی، چون هوش مصنوعی که نیازمند پردازش لحظه‌ای حجم بالای داده‌اند، این نوع حافظه‌ها گلوگاه عملکرد محسوب می‌شوند.

ترکیب گرافن، که رسانایی بالا و ضخامت اتمی دارد، با معماری نوین حافظه، PoX را به گزینه‌ای بالقوه برای انقلابی در محاسبات تبدیل کرده است. این نوع حافظه به‌ویژه در پردازنده‌های هوش مصنوعی، جایگزین حافظه‌های SRAM پرمصرف و پرحجم می‌شود و می‌تواند فضا، انرژی و هزینه را هم‌زمان کاهش دهد.

اهمیت این دستاورد تنها به جنبه فنی محدود نمی‌شود. در شرایطی که جنگ تکنولوژیک میان آمریکا و چین بر سر نیمه‌هادی‌ها شدت گرفته، توسعه چنین فناوری‌ای از سوی دانشگاه فودان می‌تواند موقعیت ژئوپلیتیک چین را در بازار تراشه‌ها تقویت کند. اگرچه اطلاعاتی درباره دوام طولانی‌مدت یا هزینه تولید انبوه PoX منتشر نشده، استفاده از کانال‌های گرافنی نشان می‌دهد این حافظه با فناوری‌های فعلی تولید مواد دوبعدی کاملاً سازگار است.

پروفسور ژو پنگ در گفت‌وگویی با رسانه‌های محلی عنوان کرده: «پیشرفت ما نه‌تنها فناوری ذخیره‌سازی را متحول می‌کند، بلکه مسیر‌های جدیدی برای نوآوری در صنعت باز می‌سازد.»

کاربرد‌های احتمالی PoX گسترده‌اند: از استفاده در شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی گرفته تا ساخت لپ‌تاپ‌ها و گوشی‌هایی با روشن‌شدن آنی و مصرف برق نزدیک به صفر. این فناوری همچنین می‌تواند آینده‌ای را ترسیم کند که در آن، زیرساخت دیجیتال جهانی نه بر پایه سیلیکون، بلکه بر پایه مواد دوبعدی بنا شده است.

درحال‌حاضر، تیم دانشگاه فودان در حال توسعه معماری سلولی و آزمایش مدل‌های آرایه‌ای این حافظه است. هنوز همکاری تجاری رسمی اعلام نشده، اما گزارش‌ها نشان می‌دهند چندین کارخانه بزرگ چینی در حال بررسی ادغام فناوری PoX با خطوط تولید CMOS هستند؛ گامی مهم برای عبور از آزمایشگاه و رسیدن به مقیاس صنعتی.