Изобретен новый тип компьютерной памяти
Новое устройство сразу уменьшит пиковое энергопотребление в центрах обработки данных
Ячейка памяти с плавающим затвором, не содержащая оксидов, изобретенная и запатентованная исследователями из Университета Ланкастера, обещает преобразовать повседневную жизнь благодаря сверхнизкому потреблению энергии.
Новое запоминающее устройство — это реализация поиска «универсальной памяти», которая десятилетиями занимала ученых и инженеров.
«Универсальная память, в которой надежно хранятся данные, которые легко изменить, считается невозможной или даже неосуществимой», — сказал профессор Ланкастерского университета Манус Хейн. «Но наше устройство демонстрирует свои противоречивые свойства».
Профессор Хейн и его коллеги использовали квантовую механику, чтобы решить дилемму выбора между стабильным, долговременным хранением данных, а также записью и стиранием с низким энергопотреблением.
Новое устройство сразу уменьшит пиковое энергопотребление в центрах обработки данных на одну пятую. Это также позволило бы, например, создать компьютеры, которые не нуждаются в загрузке и могут мгновенно и незаметно переходить в энергосберегающий режим сна — даже между нажатиями клавиш.
Устройство может заменить рынок динамической оперативной памяти (DRAM) на 100 млрд долларов, которая является «рабочей памятью» компьютеров, а также долговременную память на флэш-накопителях.
Хотя запись данных в DRAM быстрая и с низким энергопотреблением, данные являются нестабильными и должны непрерывно «обновляться», чтобы избежать их потери: это явно неудобно и неэффективно.
Flash надежно хранит данные, но запись и удаление выполняются медленно, потребляют много энергии и портят их, что делает их непригодными для рабочей памяти.
«В идеале нужно объединить преимущества обоих без их недостатков, и это то, что мы продемонстрировали», — сказал профессор Хейн.
«Наше устройство имеет собственное время хранения данных, которое, по прогнозам, превысит возраст Вселенной, однако оно может записывать или удалять данные, используя в 100 раз меньше энергии, чем DRAM».
Ofogh Tizno et al. 2019. Room-temperature Operation of Low-voltage, Non-volatile, Compound-semiconductor Memory Cells. Scientific Reports 9, article number: 8950; doi: 10.1038/s41598-019-45370-1