في عصر الذكاء الاصطناعي، أين هو الحد الأخير لسرعة التخزين؟ في مساء يوم 16 أبريل بتوقيت بكين، نشر فريق تشو بينغ وليو تشونسن من جامعة فودان أحدث نتائجهم في مجلة Nature. يتمتع جهاز ذاكرة فلاش بيكو ثانية "Daybreak (PoX)" الذي قضى الفريق 10 سنوات في تطويره، بسرعة مسح وكتابة تبلغ أقل من 1 نانو ثانية (400 بيكو ثانية). إنه أسرع جهاز لتخزين شحن أشباه الموصلات تتقنه البشرية حاليًا، والذي سيعيد تعريف حدود تكنولوجيا التخزين الحالية.
وقال تشو بنغ: "في ما يعادل غمضة عين، عملت ذاكرة الفلاش الفائقة مليار مرة، أي أنه في الوقت الذي يستغرقه الضوء للسفر مسافة 12 سم، تم تخزين آلاف الإلكترونات".
لا بد أن يؤدي التحول الحضاري إلى إنتاج كميات هائلة من البيانات. من عقد الحبال إلى تسجيل الأحداث في العصور القديمة إلى تكنولوجيا التخزين الإلكترونية المتقدمة اليوم، لم يتوقف سعي البشرية لسرعة تخزين المعلومات أبدًا.
حاليًا، أسرع الذكريات هي الذكريات المتقلبة. وعلى الرغم من سرعتها، إلا أنها تُفقد البيانات عند إيقاف تشغيل الطاقة، مما يجعل من الصعب تطبيقها في سيناريوهات الطاقة المنخفضة. في المقابل، تتمتع الذكريات غير المتطايرة التي تمثلها ذاكرة الفلاش بميزة استهلاك الطاقة المنخفض للغاية، لكنها لا تستطيع تلبية متطلبات الوصول إلى البيانات عالية السرعة للغاية لحوسبة الذكاء الاصطناعي.
ويكمن الحل في مسألة علمية أساسية أساسية: وهي الحد من سرعة الوصول غير المتقلبة إلى المعلومات.
منذ عام 2015، يحاول فريقا تشو بينغ وليو تشونسن استخدام مواد ثنائية الأبعاد لصنع ذاكرة فلاش لتحسين سرعة الوصول إليها. واليوم، وبعد مرور عشر سنوات، قدموا إجابة تتجاوز الحدود مع جهاز ذاكرة فلاش بيكو ثانية "Dawn".
من خلال اختراق الإطار النظري الأصلي، قام الفريق ببناء نموذج غاوسي شبه ثنائي الأبعاد وتنبأ نظريًا بظاهرة الحقن الفائق للشحنة، وهي الأساس النظري لجهاز ذاكرة فلاش بيكو ثانية "Dawn". ما الذي يميز فرط الحقن؟ إنه يخترق نقطة الحقن القصوى لقواعد الحقن التقليدية ويحقق حقنًا غير محدود. "خذ صعود السلالم كمثال. الحقن التقليدي يستخدم القدمين للمشي، وهناك حد للسرعة بسبب القوة الإجمالية. ومع ذلك، فإن الحقن الفائق يشبه الجلوس على صاروخ والطيران في الطابق العلوي. لا يوجد حد، والسرعة تزداد." وأوضح ليو تشونسن.
باعتبارها الذاكرة الأكثر فعالية من حيث التكلفة والأكثر استخدامًا على نطاق واسع، كانت ذاكرة الفلاش دائمًا حجر الزاوية في التخطيط التكنولوجي لعمالقة التكنولوجيا الدوليين. يصل جهاز ذاكرة فلاش بيكو ثانية "Daybreak" الذي طوره الفريق إلى الحد الأقصى لسرعة تخزين المعلومات ويساعد نماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة على العمل بسرعة كبيرة. تعمل آلية الحقن الفائق ثنائية الأبعاد أيضًا على زيادة سرعة التخزين غير المتطايرة إلى الحد النظري. ومن المتوقع أن تغير تكنولوجيا الذاكرة المحمولة غير المتطايرة عالية السرعة المشهد العالمي لتكنولوجيا التخزين، وتعزز التحديث الصناعي وتخلق سيناريوهات تطبيقية جديدة، كما توفر دعمًا قويًا لبلدي لتحقيق الريادة التكنولوجية في المجالات ذات الصلة.