Wissenschaftler haben einen neuen Speichertyp entwickelt, der die künstliche Intelligenz erheblich beschleunigen wird

Ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Cambridge hat ein neues Computerspeicherdesign entwickelt, das die Leistung und den Stromverbrauch von Internet- und Kommunikationstechnologien erheblich verbessern wird.

Was wir wissen

Nach Angaben der Universität werden künstliche Intelligenz, das Internet und andere datengesteuerte Technologien in den nächsten zehn Jahren mehr als 30 % des weltweiten Stromverbrauchs beanspruchen. Die Übertragung von Informationen zwischen Speicher- und Verarbeitungsgeräten erfordert viel Energie und Zeit, heißt es in der Studie.

Wissenschaftler haben mit einer neuen Art von Technologie experimentiert, die als resistiver Schaltspeicher bekannt ist. Im Gegensatz zu bestehenden Geräten, die Daten in zwei Zuständen (eins oder null) kodieren, ermöglicht die Entwicklung der Wissenschaftler einen kontinuierlichen Bereich von Zuständen.

Dies wurde durch das Anlegen eines elektrischen Stroms an bestimmte Materialien erreicht, was zu einer Erhöhung oder Verringerung des elektrischen Widerstands führt. Unterschiedliche Veränderungen des elektrischen Widerstands erzeugen verschiedene mögliche Zustände für die Datenspeicherung.

""A typical USB stick based on continuous range would be able to hold between ten and 100 times more information, for example" ", so der Erstautor Markus Hellenbrand.

Das Team hat einen Prototyp auf der Basis von Hafniumoxid entwickelt. Bislang erwies sich die Verwendung von Hafniumoxid in resistiv schaltenden Speichern aufgrund der fehlenden Materialstruktur auf atomarer Ebene als schwierig. Die Wissenschaftler fanden jedoch eine Lösung: Sie fügten der Mischung Barium hinzu.

Dadurch konnten sie hochstrukturierte Barium-"Brücken" zwischen dicken Hafniumoxid-Schichten erzeugen. An der Stelle, an der diese Brücken die Kontakte der Bauelemente kreuzen, entsteht eine Energiebarriere, die die Elektronen passieren können.

Die Energiebarriere kann angehoben oder abgesenkt werden. Dadurch ändert sich der Widerstand des Hafniumoxid-Verbunds und das Material kann in verschiedenen Zuständen existieren.

Den Wissenschaftlern zufolge ähnelt das Endergebnis der Arbeit einer Synapse im Gehirn, die Informationen am selben Ort speichern und verarbeiten kann. Die Forscher glauben, dass dies zur Schaffung von Computerspeichern mit viel höherer Dichte und Leistung bei geringerem Stromverbrauch führen könnte.

Cambridge Enterprise, der kommerzielle Arm der Universität, hat ein Patent angemeldet. Die Wissenschaftler arbeiten nun mit der Industrie zusammen, um Forschungsarbeiten in größerem Maßstab durchzuführen. Sie argumentieren, dass die Integration von Hafniumoxid in bestehende Fertigungsprozesse nicht schwierig sein wird, da das Material bereits in der Halbleiterfertigung verwendet wird.

Quelle: The Next Web.