En la era de la inteligencia artificial, ¿dónde está el último límite de velocidad de almacenamiento? En la tarde del 16 de abril, hora de Beijing, el equipo de Zhou Peng y Liu Chunsen de la Universidad de Fudan publicó sus últimos resultados en Nature. El dispositivo de memoria flash de picosegundos "Daybreak (PoX)" que el equipo dedicó 10 años a desarrollar tiene una velocidad de borrado y escritura de menos de 1 nanosegundo (400 picosegundos). Es el dispositivo de almacenamiento de carga de semiconductores más rápido dominado actualmente por la humanidad, lo que redefinirá los límites de la tecnología de almacenamiento existente.
"En el equivalente a un abrir y cerrar de ojos, la memoria súper flash ha funcionado mil millones de veces, es decir, en el tiempo que tardó la luz en viajar 12 centímetros, se han almacenado miles de electrones", dijo Zhou Peng.
La transición de la civilización seguramente producirá cantidades masivas de datos. Desde anudar cuerdas hasta registrar eventos en la antigüedad hasta la avanzada tecnología de almacenamiento electrónico actual, la búsqueda de la humanidad por la velocidad de almacenamiento de información nunca se ha detenido.
Actualmente, los recuerdos más rápidos son los recuerdos volátiles. Aunque son rápidos, los datos se pierden cuando se corta la energía, lo que dificulta su aplicación en escenarios de bajo consumo. Por el contrario, las memorias no volátiles representadas por la memoria flash tienen la ventaja de un consumo de energía extremadamente bajo, pero no pueden cumplir con los requisitos de acceso a datos de velocidad extremadamente alta de la computación con IA.
La solución radica en una cuestión científica básica clave: el límite de la velocidad de acceso no volátil a la información.
Desde 2015, los equipos de Zhou Peng y Liu Chunsen han estado intentando utilizar materiales bidimensionales para fabricar memorias flash para mejorar su velocidad de acceso. Hoy, diez años después, han dado una respuesta que va más allá de los límites con el dispositivo de memoria flash de picosegundos "Dawn".
Al romper el marco teórico original, el equipo construyó un modelo gaussiano casi bidimensional y predijo teóricamente el fenómeno de superinyección de carga, que es la base teórica del dispositivo de memoria flash de picosegundos "Dawn". ¿Qué tiene de especial la hiperinyección? Rompe el punto extremo de inyección de las reglas de inyección tradicionales y logra una inyección ilimitada. "Tomemos como ejemplo subir escaleras. Las inyecciones tradicionales usan los pies para caminar y hay un límite de velocidad debido a la fuerza general. Sin embargo, las súper inyecciones son como sentarse en un cohete y volar escaleras arriba. No hay límite y la velocidad aumenta". Explicó Liu Chunsen.
Como la memoria más rentable y más utilizada, la memoria flash siempre ha sido la piedra angular del diseño tecnológico de los gigantes tecnológicos internacionales. El dispositivo de memoria flash de picosegundos "Daybreak" desarrollado por el equipo toca el límite de la velocidad de almacenamiento de información y ayuda a que los grandes modelos de IA funcionen extremadamente rápido. El mecanismo de superinyección bidimensional también aumenta la velocidad de almacenamiento no volátil hasta el límite teórico. Se espera que esta tecnología de memoria flash no volátil de alta velocidad cambie el panorama de la tecnología de almacenamiento global, promueva la modernización industrial y cree nuevos escenarios de aplicaciones, y también brinde un fuerte apoyo para que mi país alcance el liderazgo tecnológico en campos relacionados.