В эпоху искусственного интеллекта требования к более быстрому доступу к данным резко возросли, в то время как ограниченная скорость и энергопотребление традиционных технологий памяти продолжают сдерживать развитие вычислительных технологий.
Весной этого года команда ученых из Фуданьского университета представила прототип двумерной флэш-памяти PoX, в которой использовали вместо кремния графен. В результате скорость выполнения программ выросла до беспрецедентных 400 пикосекунд. Однако процесс внедрения инновационных разработок в системные приложения зачастую занимает длительное время.
Для того чтобы инновация могла приносить пользу уже сейчас, команда интегрировала технологию двумерной флэш-памяти в стандартную платформу КМОП, превратив двумерное электронное устройство в сложное системное приложение.
По мнению ученых, устройства хранения данных, вероятно, станут первым типом двумерных электронных устройств, которые будут внедрены в промышленность благодаря своим невысоким требованиям к качеству материалов и производственным процессам, а также показателям производительности, значительно превосходящим показатели современных технологий.
Современные чипы изготавливаются в основном из кремния, пластины которого обычно имеют толщину в сотни микрометров. В то же время толщина двумерных полупроводниковых материалов менее одного нанометра. Основной задачей команды было интегрировать двумерные материалы с технологией КМОП без ущерба для производительности.
Используя модульный интеграционный подход, ученые изготовили схемы двумерной памяти на основе хорошо известных схем КМОП и использовали для связи между различными модулями технологию монолитных межсоединений высокой плотности. Этот инновационный базовый процесс обеспечивает плотное соединение двумерных материалов с подложками КМОП на атомном уровне.
Новый чип — первая инженерная реализацией двумерного кремниевого флэш-чипа, заявили ученые из Фуданьского университета. Он превосходит по скорости работы современную технологию флэш-памяти и поддерживает восьмибитные инструкции, 32-битные высокоскоростные параллельные операции и произвольный доступ, достигая выхода ячеек памяти в 94,3%.
Устройство успешно прошло первые испытания, пишет Chine Daily. На следующем этапе исследователи планируют создать опытную производственную линию и начать реализацию инженерного проекта, нацеленного на выпуск в течение следующих трех-пяти лет двумерной флэш-памяти мегабайтной емкости.
«Прошло около 24 лет с момента создания первого прототипа полупроводникового транзистора до появления первого процессора. Однако благодаря интеграции новых технологий в существующую платформу КМОП процесс наших исследований значительно сокращается. В будущем мы можем еще больше ускорить разработку инновационных приложений», — сказал Лю Чуньсэнь, первый автор статьи.
Французские исследователи сделали важный шаг в развитии квантовых технологий: им впервые удалось интегрировать оптическую квантовую память в криптографический протокол.
