Universiteit van Fudan breekt records met ultranasnelle niet-vluchtige geheugentechnologie perfect voor kunstmatige intelligentie
Onderzoekers van de Universiteit van Fudan in Shanghai hebben de snelste Flash-geheugen ter wereld ontwikkeld, wat een ongekende mijlpaal in de geschiedenis van het computergebruik markeert. Dit nieuwe type niet-vluchtig geheugen, genaamd PoX (faseveranderingsoxide), kan schrijfoperaties uitvoeren in slechts 400 picoseconden, oftewel 0,0000000004 seconden. Ter vergelijking: dit is ongeveer 300 miljard keer sneller dan het knipperen van een menselijk oog, dat ongeveer 300 milliseconden duurt.
Deze vooruitgang vertegenwoordigt een enorme sprong voorwaarts ten opzichte van traditionele geheugens. De veelgebruikte SRAM en DRAM schrijven gegevens in een tijdsbestek van 1 tot 10 nanoseconden, maar vanwege hun vluchtige karakter verliezen ze alle informatie wanneer ze worden uitgeschakeld. Aan de andere kant houden NAND Flash geheugens, die in SSD’s en USB-sticks worden aangetroffen, de gegevens vast zonder stroom, maar hun schrijf- en uitleessnelheden liggen tussen de microseconden en milliseconden, waardoor ze niet geschikt zijn voor real-time toepassingen die veel van kunstmatige intelligentie (AI) vereisen.
PoX: De technologische sprong naar een nieuw tijdperk van computergebruik
De PoX-chip, ontwikkeld aan de Universiteit van Fudan, combineert twee belangrijke voordelen: niet-vluchtigheid en ultranasnelle schakelsnelheid, waardoor deze veruit de voorgaande record van 2 miljoen operatie per seconde overstijgt. De prestaties positioneren het als een ideale kandidaat om de bottleneck te elimineren die momenteel de AI-systemen limiteert, waarbij het grootste deel van het energieverbruik gericht is op dataverkeer en niet op verwerking.
Een cruciaal element voor deze vooruitgang was het verlaten van traditioneel silicium als basis materiaal. In plaats daarvan heeft het team onder leiding van professor Zhou Peng gebruikgemaakt van bidimensionaal Dirac-grafeen, dat bekend staat om zijn vermogen om een snel en ongehinderd laadverloop te faciliteren.
Daarnaast optimaliseerden de onderzoekers de interne architectuur door de Gaussische lengte van het geheugen kanaal aan te passen, waarmee een verschijnsel genaamd 2D superinjectie werd bereikt. Hierbij verplaatsen elektronen zich vrijwel onbeperkt naar de opslaglaag, waardoor vrijwel alle snelheidbeperkingen van conventionele geheugens worden geëlimineerd.
Is dit een exclusief product voor AI?
Hoewel er nog geen details zijn vrijgegeven over de commercialisering, lijkt het erop dat deze technologie vooral gericht zal zijn op het veld van kunstmatige intelligentie. Dankzij het lage energieverbruik en de buitengewone schrijfsnelheid kan PoX worden geïntegreerd in toekomstige AI-systemen, waardoor zowel het trainen als de inferentie van complexe modellen versneld kan worden.
“De verhoging van de snelheid is een grote vooruitgang die een theoretische bottleneck in de huidige opslagtechnologieën volledig overwint,” legde Liu Chunsen, onderzoeker van het Staats Sleutel Laboratorium voor Chips en Geïntegreerde Systemen aan de Universiteit van Fudan, uit.
“Door gebruik te maken van AI-algoritmen om de testomstandigheden van het proces te optimaliseren, hebben we aanzienlijke vooruitgang geboekt in deze innovatie en de weg geëffend voor toekomstige toepassingen,” voegde hij eraan toe.
Samenvattend
Deze ontwikkeling plaatst China aan de voorhoede van geheugentechnologie, een strategische sector voor technologische autonomie en de vooruitgang van kunstmatige intelligentie. Hoewel het nog enige tijd kan duren voordat deze technologie commercieel beschikbaar komt, is het potentieel om de prestaties van high-end systemen te transformeren onmiskenbaar.
Het PoX-geheugen zou wel eens de katalysator kunnen zijn die de grenzen van moderne computertechnologie opnieuw definieert.