Wetenschappers hebben een nieuw type geheugen gemaakt dat kunstmatige intelligentie aanzienlijk zal versnellen

Een onderzoeksteam onder leiding van de Universiteit van Cambridge heeft een nieuw computergeheugenontwerp ontwikkeld dat de prestaties van internet- en communicatietechnologieën aanzienlijk zal verbeteren en het stroomverbruik zal verlagen.

Wat we weten

Volgens de universiteit zullen kunstmatige intelligentie, het internet en andere gegevensgestuurde technologieën de komende tien jaar meer dan 30% van het wereldwijde elektriciteitsverbruik opeisen. Het verplaatsen van informatie tussen opslag- en verwerkingsapparaten kost veel energie en tijd, aldus het onderzoek.

Wetenschappers hebben geëxperimenteerd met een nieuw type technologie dat bekend staat als resistief schakelgeheugen. In tegenstelling tot bestaande apparaten die gegevens in twee toestanden coderen (één of nul), maakt de ontwikkeling van de wetenschappers een continue reeks toestanden mogelijk.

Dit werd bereikt door een elektrische stroom toe te passen op bepaalde materialen, wat leidt tot een verhoging of verlaging van de elektrische weerstand. Verschillende veranderingen in elektrische weerstand creëren verschillende mogelijke toestanden voor gegevensopslag.

"Een typische USB-stick gebaseerd op een continue band zou bijvoorbeeld tien tot honderd keer meer informatie kunnen opslaan," aldus hoofdauteur Markus Hellenbrand.

Het team heeft een prototype ontwikkeld op basis van hafniumoxide. Tot nu toe bleek het moeilijk te gebruiken in resistieve schakelgeheugens vanwege het gebrek aan materiaalstructuur op atomair niveau. De wetenschappers vonden echter een oplossing: ze voegden barium toe aan het mengsel.

Dit maakte het mogelijk om zeer gestructureerde barium-"bruggen" te maken tussen dikke hafniumoxidefilms. Op het punt waar deze bruggen de contacten van de apparaten doorsnijden, wordt een energiebarrière gecreëerd waardoor elektronen deze kunnen passeren.

De energiebarrière kan worden verhoogd of verlaagd. Hierdoor verandert de weerstand van het hafniumoxidecomposiet en kan het materiaal in verschillende toestanden bestaan.

Volgens de wetenschappers was het eindresultaat vergelijkbaar met de werking van een synaps in de hersenen, die informatie op dezelfde plaats kunnen opslaan en verwerken. De onderzoekers denken dat dit zou kunnen leiden tot het maken van computergeheugens met een veel hogere dichtheid en hogere prestaties, maar met een lager energieverbruik.

Cambridge Enterprise, de commerciële tak van de universiteit, heeft een patent aangevraagd. De wetenschappers werken nu samen met de industrie om onderzoek op grotere schaal uit te voeren. Ze stellen dat de integratie van hafniumoxide in bestaande productieprocessen niet moeilijk zal zijn, omdat het materiaal al wordt gebruikt bij de productie van halfgeleiders.

Bron: The Next Web.