Trung Quốc Đột Phá Công Nghệ Bộ Nhớ Flash Trong Thời Đại AI

Trong bối cảnh toàn cầu đang dồn sức vào cuộc cách mạng trí tuệ nhân tạo, một nhóm nghiên cứu tại Trung Quốc đã âm thầm tạo ra một bước đột phá đáng chú ý trong công nghệ bộ nhớ flash. Thiết bị mới này không chỉ nhỏ gọn mà còn có khả năng ghi và xóa dữ liệu với tốc độ nhanh chóng, vượt xa những gì mà chúng ta từng nghĩ là khả thi.

Vào ngày 17/4, các nhà nghiên cứu từ Đại học Fudan đã công bố một sản phẩm mang tên “Poxiao”, được xem là bộ nhớ flash nhanh nhất từ trước đến nay. Thiết bị này có khả năng xóa và ghi dữ liệu chỉ trong 400 pico giây, một khoảng thời gian cực kỳ ngắn ngủi. Mặc dù nguyên mẫu hiện tại chỉ có thể lưu trữ một lượng dữ liệu nhỏ, nhưng thiết kế đột phá này đã phá vỡ mọi giới hạn về tốc độ, hứa hẹn sẽ mở ra một tương lai mà các hệ thống AI có thể xử lý thông tin nhanh chóng như suy nghĩ của chúng.

Được công bố trên tạp chí Nature, nghiên cứu này không chỉ là một bước tiến trong lĩnh vực vật lý điện tử mà còn có thể làm thay đổi cách mà chúng ta hiểu về bộ nhớ và máy tính. Việc vượt qua những rào cản về tốc độ lưu trữ thông tin đã từ lâu là một thách thức lớn trong ngành công nghiệp mạch tích hợp, và đây cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng tính toán của AI. Các kiến trúc lưu trữ hiện tại thường gặp phải những hạn chế nghiêm trọng. Bộ nhớ dễ bay hơi như SRAM và DRAM có tốc độ cao nhưng lại tiêu tốn nhiều năng lượng và không giữ được dữ liệu khi mất điện. Ngược lại, bộ nhớ không dễ bay hơi như bộ nhớ flash có dung lượng lớn hơn nhưng lại chậm hơn nhiều.

Đột Phá Trong Công Nghệ Bộ Nhớ

Nhóm nghiên cứu đã đặt mục tiêu cải thiện tốc độ của bộ nhớ flash, tận dụng những lợi thế của nó trong khi khắc phục những nhược điểm về tốc độ. Đơn vị lưu trữ cơ bản của “Poxiao” là một bóng bán dẫn cổng nổi, cho phép các electron di chuyển vào và ra khỏi không gian lưu trữ điện tích dưới tác động của điện áp. Trưởng nhóm dự án, Liu Chunsen, cho biết rằng trước đây, việc tăng tốc bộ nhớ flash thường liên quan đến việc tăng tốc các electron, nhưng điều này gặp phải giới hạn về tốc độ. Họ đã phát triển một phương pháp mới cho phép các electron chuyển trực tiếp từ trạng thái tốc độ thấp sang trạng thái tốc độ cao mà không cần giai đoạn làm nóng.

Tiềm Năng Của Công Nghệ Mới

Phương pháp lý thuyết mới này, được gọi là “phun hạt mang nóng tăng cường 2D”, đã dẫn đến sự phát triển của một thiết bị nguyên mẫu với tốc độ xóa-ghi đạt 400 pico giây, nhanh hơn nhiều so với bộ nhớ dễ bay hơi nhanh nhất hiện nay. So với hàng trăm micro giây của bộ nhớ flash thông thường, tốc độ này đã được cải thiện hơn 100.000 lần. Theo thông tin từ Đại học Fudan, đây là công nghệ lưu trữ bán dẫn nhanh nhất thế giới, có khả năng đạt được tốc độ lưu trữ và tính toán tương đương.

Hướng Tới Tương Lai

Nhóm nghiên cứu đã bắt đầu công việc của họ về bộ nhớ flash từ năm 2015 và đã có những bước tiến đáng kể trong việc phát triển thiết bị này. Họ hy vọng rằng trong vòng 5 năm tới, công nghệ này sẽ được mở rộng quy mô lên hàng chục megabyte và sẵn sàng đưa ra thị trường. Nếu thành công, “Poxiao” có thể thay đổi cách mà chúng ta sử dụng bộ nhớ trong máy tính, loại bỏ sự phân biệt giữa bộ nhớ và bộ nhớ ngoài, từ đó tạo điều kiện cho việc triển khai các mô hình AI lớn một cách hiệu quả hơn.