China desarrolla la memoria Flash más rápida del mundo: escribe información en sólo 400 picosegundos

Investigadores de la Universidad de Fudan en Shanghái, China, han desarrollado la memoria Flash más rápida del mundo. Con esta memoria, la cual marca un nuevo referente en cuanto a rendimiento de una memoria Flash, han conseguido desarrollar un dispositivo de memoria no volátil ultrarrápido. Con ultrarrápido hablamos de picosegundos.

Dicho de otra forma, esta memoria Flash desarrollada por la Universidad de Fudan, permite leer y escribir datos en una una milésima de nanosegundo, o una billonésima de segundo. Si quieres un ejemplo práctico. El parpadeo humano tarda unos 300 milisegundos (ms). La nueva memoria escribe datos en 400 picosegundos (0,0000000004 segundos). Eso significa que puede hacer 300.000 millones de operaciones de lectura o escritura en lo que tú tardas en parpadear una sola vez.

El chip de memoria Flash más rápido del mundo fue bautizado como PoX

El chip de memoria más rápido del mundo recibió el nombre de PoX (Phase-change Oxide; Óxido de intercambio de fase). El cual es capaz de conmutar a 400 picosegundos, superando con creces el anterior récord mundial de 2 millones de operaciones por segundo. Para tener un contexto respecto a la memoria tradicional, la memorias SRAM (Static Random Access Memory) y DRAM (Dynamic Random Access Memory) pueden escribir datos en tiempos que oscilan entre 1 y 10 nanosegundos. Sin embargo, son volátiles, lo que significa que todos los datos almacenados se pierden en cuanto se corta el suministro eléctrico.

La memoria NAND Flash utilizadas en unidades de almacenamiento SSD o USB no es volátil. Esto le permite conservar los datos escritos sin alimentación energética. Pero tienen un inconveniente, y es que son muchos más lentas en escribir o leer datos. Pues hablamos entre microsegundos y milisegundos. Esta limitación de velocidad hace que la memoria flash sea inadecuada para los modernos sistemas de inteligencia artificial

(IA), que a menudo necesitan mover y actualizar grandes cantidades de datos casi instantáneamente durante el procesamiento en tiempo real.

Como PoX es un tipo de memoria no volátil, puede retener datos sin energía. Su combinación de consumo energético extremadamente bajo y velocidades de escritura ultrarrápidas, de picosegundos, podría ayudar a eliminar el antiguo cuello de botella de la memoria en el hardware de IA, donde la mayor parte del consumo energético se gasta ahora en mover datos en lugar de procesarlos.

Para lograrlo, han reemplazado el silicio por el tan aclamado grafeno

El líder del equipo de la Universidad de Fudan, el profesor Zhou Peng, indicó que para lograr el hito de crear la memoria Flash más rápida del mundo tuvieron que reconfigurar al completo su estructura. Para ello, tuvieron que abandonar el silicio tradicional. Recurriendo así al grafeno de Dirac bidimensional, conocido por su capacidad para permitir que las cargas se muevan rápida y libremente.

Adicionalmente, refinaron aún más el diseño ajustando la longitud gaussiana del canal de memoria, lo que les permitió crear un fenómeno conocido como superinyección 2D. El resultado es un flujo de carga excepcionalmente rápido y casi ilimitado hacia la capa de almacenamiento de la memoria. Esto evita las limitaciones de velocidad de las memorias convencionales. Y bueno, mucho texto, por lo que el resumen es una memoria muy rápida que si llega al mercado, lo hará exclusivamente para el negocio de la IA.

"El aumento de la velocidad es un gran avance que supera por completo un cuello de botella teórico de los actuales marcos tecnológicos de almacenamiento", dijo Liu Chunsen, investigador del Laboratorio Estatal Clave de Chips y Sistemas Integrados de la Universidad de Fudan.

"Mediante el uso de algoritmos de IA para optimizar las condiciones de prueba del proceso, hemos avanzado significativamente en esta innovación y allanado el camino para sus futuras aplicaciones".