Cambridge Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma ekibi, performansı önemli ölçüde artıracak ve internet ve iletişim teknolojisinin güç tüketimini azaltacak yeni bir bilgisayar belleği tasarımı geliştirdi.
Üniversiteye göre, yapay zeka, internet ve diğer data-driven teknolojileri önümüzdeki on yıl içinde dünyadaki elektriğin %30’undan fazlasını tüketecek. Çalışma, depolama ve işleme cihazları arasında bilgi taşımanın çok fazla enerji ve zaman gerektirdiğini söylüyor.
Bilim adamları, dirençli anahtarlama belleği olarak bilinen yeni bir teknoloji türü denediler. Verileri iki durumda (bir veya sıfır) kodlayan mevcut cihazların aksine, bilim adamlarının gelişimi sürekli bir durum aralığına izin veriyor.
Bu, belirli malzemelere elektrik direncinin artmasına veya azalmasına neden olan bir elektrik akımı uygulanarak başarıldı. Elektrik direncindeki farklı değişiklikler, veri depolama için farklı olası durumlar yaratıyor.
Baş çalışma yazarı Markus Hellenbrand,”Sürekli aralığa dayalı tipik bir USB bellek, örneğin on ila 100 kat daha fazla bilgi tutabilir.” dedi.
Ekip prototip hafniyum oksit bazlı bir cihaz geliştirdi. Şimdiye kadar, malzemenin atomik düzeyde yapı eksikliği nedeniyle dirençli anahtarlama belleğinde kullanılması zordu. Ancak bilim adamları bir çözüm buldular: karışıma baryum eklediler.
Bu, kalın hafniyum oksit filmler arasında oldukça yapılandırılmış baryum “köprüleri” oluşturdu. Bu “köprülerin” cihazların temaslarını geçtiği noktada, elektronların geçmesine izin veren bir enerji bariyeri oluşturulur.
Enerji bariyeri yükseltilebilir veya alçaltılabilir. Bu, hafniyum oksit kompozitinin direncini değiştirir ve malzemenin birkaç durumda var olmasını sağlar.
Bilim insanlarına göre, nihai sonuç, bilgiyi aynı yerde depolayabilen ve işleyebilen beyindeki sinapsların çalışma şekline benzerdi. Araştırmacılar, bunun çok daha fazla yoğunluk ve performansa sahip, ancak daha düşük güç tüketimine sahip bilgisayar bellek cihazlarına yol açabileceğine inanıyor.
Üniversitenin ticari kolu olan Cambridge Enterprise patent başvurusunda bulundu. Bilim adamları artık daha kapsamlı araştırmalar yapmak için endüstri ile birlikte çalışıyorlar. Malzeme zaten yarı iletkenlerin üretiminde kullanıldığı için hafniyum oksidin mevcut üretim süreçlerine entegre edilmesinin zor olmayacağını iddia ediyorlar.