Об этом сообщает «КТРК» со ссылкой на SciTechDaily
Учёные из POSTECH раскрыли ранее неизвестный механизм работы нового типа памяти, способный кардинально увеличить скорость обработки данных в устройствах с ИИ. Впервые удалось экспериментально подтвердить, что электроны в чипах ECRAM используют скрытые каналы, образованные кислородными вакансиями, что делает движение заряда быстрее и энергоэффективнее. Это открытие может стать основой для нового поколения умных гаджетов с длительным временем автономной работы.
Разработка основывается на технологии электрокомической оперативной памяти — ECRAM, которая сочетает хранение и обработку данных в одной структуре. Такой подход позволяет отказаться от постоянной передачи информации между процессором и памятью, экономя ресурсы и повышая производительность. Исследование, проведённое учёными POSTECH совместно с IBM, опубликовано в журнале Nature Communications.
ECRAM и потенциал встроенных вычислений
Традиционные архитектуры разделяют память и вычислительные модули, что создаёт узкие места в работе ИИ-систем. Инженеры всё чаще обращаются к концепции «вычислений в памяти», где ECRAM выступает ключевым элементом. Эти устройства работают за счёт ионных перемещений, позволяющих хранить аналоговую информацию прямо в канале.
Несмотря на потенциал, сложности в понимании физики процессов в оксидных материалах мешали масштабному внедрению технологии. Однако с созданием новой трёхконтактной структуры на основе оксида вольфрама удалось применить уникальную измерительную систему — «параллельные дипольные линии Холла», что позволило заглянуть внутрь механизма ECRAM даже при температуре -223°C.
Электронные шорткаты в экстремальных условиях
Исследователи наблюдали, как внутри памяти формируются донорные состояния, создающие своеобразные «призрачные трассы», по которым электроны проходят с меньшим сопротивлением. Этот эффект возникает за счёт кислородных вакансий и обеспечивает быстрое переключение состояний при минимальной энергии. Важно, что этот процесс оказался устойчивым даже при сверхнизких температурах, что говорит о надёжности технологии.
Такая стабильность делает ECRAM перспективным решением для систем, требующих быстрой и долговечной работы: от смартфонов до автономных вычислительных устройств. Новые результаты дают основу для оптимизации будущих ИИ-архитектур, где память и логика работают как единое целое.
Исследование, приближающее к ИИ нового уровня
Профессор Сейонг Ким из POSTECH подчеркнул важность полученных данных: впервые удалось наблюдать переключение состояний в ECRAM на разных температурных режимах и подтвердить механизм передачи заряда. Это открывает путь к коммерциализации технологии и её интеграции в потребительскую электронику.
Поддержка проекта осуществлялась в рамках государственной инициативы K-CHIPS, направленной на развитие полупроводниковой индустрии. Полученные выводы закладывают фундамент для создания чипов с высокой скоростью, энергоэффективностью и адаптивностью к различным условиям эксплуатации.
Напомним, ранее мы писали о том, что каждый второй сотрудник использует ИИ на работе, но не всегда по правилам.
Новое исследование демонстрирует, как углублённое понимание поведения электронов в памяти может коренным образом изменить принципы вычислений, ускоряя работу ИИ.
