Çinli araştırmacılar, veri depolama teknolojilerinde önemli bir eşiği aşabilecek yeni bir geliştirmeye imza attı. Geliştirilen tek elektronlu bellek çipi, oda sıcaklığında yalnızca bir elektron kullanarak veri depolayabiliyor. Teknolojinin ticari üretime taşınması hâlinde enerji tüketiminin azaltılmasıyla birlikte yapay zekâ uygulamalarının cihaz üzerinde daha verimli çalışmasının önü açılabilir.
Yeni Bellek Mimarisi Elektron İhtiyacını Büyük Ölçüde Azaltıyor
Şanghay’daki Fudan Üniversitesi’nde görev yapan araştırmacılar, iki boyutlu flaş bellek mimarisi geliştirerek veri depolama alanında dikkat çeken bir başarı elde etti. Günümüzde kullanılan gelişmiş RAM çözümlerinde tek bir bit veriyi güvenilir şekilde saklamak için yaklaşık 200 bin elektrona ihtiyaç duyulurken, yeni sistem aynı işlemi yalnızca tek bir elektronla gerçekleştirebiliyor.
Elektron sayısındaki bu büyük düşüş, bellek birimlerinin enerji tüketimini azaltma potansiyeli taşıyor. Böylece yapay zekâ modellerinin bulut veri merkezlerine ihtiyaç duymadan akıllı telefonlar ve diğer taşınabilir cihazlar üzerinde daha verimli çalışabilmesi hedefleniyor.
Çalışmaya liderlik eden mikroelektronik profesörü Zhou Peng ve ekibi, grafen tabanlı ultra ince malzemelerden yararlanarak yeni bir bellek mimarisi tasarladı. Araştırmacılar, elektronların sistemden kaçmasını engelleyen özel bir yapı geliştirirken tek elektronun oluşturduğu elektrik sinyalini de belirgin şekilde güçlendirmeyi başardı.
Deneylerde elde edilen yaklaşık 0,5 voltluk sinyal seviyesi, benzer deneysel çalışmalarda görülen birkaç milivolt düzeyindeki sonuçların oldukça üzerine çıktı. Ekip, geliştirdiği yönteme Çince’de “bire dönüş” anlamına gelen Guiyi adını verdi. Bu isim, küçük bir unsurun büyük bir değeri temsil edebileceğini anlatan Budist bir öğretiden ilham alıyor.
Guiyi tekniği yalnızca tek elektronla veri depolanabileceğini göstermekle kalmadı, aynı zamanda programlama voltajının kuantum düzeyinde hassas biçimde kontrol edilebildiğini de ortaya koydu. Araştırmacılar, bu yaklaşımın ileride tek bir bellek hücresinde daha fazla bilginin saklanmasını sağlayabileceğini belirtiyor.
Zhou Peng, geliştirdikleri teknolojiyi laboratuvar ortamından ticari ürüne dönüştürmek amacıyla bu yıl içinde yeni bir şirket kurmayı planlıyor. Seri üretim sürecinin beklendiği şekilde ilerlemesi durumunda tek elektronlu bellek çipi teknolojisinin yaklaşık beş yıl içinde pazara sunulabileceği ifade ediliyor.
Fudan Üniversitesi ekibi daha önce de bellek teknolojileri alanında önemli çalışmalara imza atmıştı. Araştırmacılar geçen yıl PoX adı verilen kalıcı bellek teknolojisini tanıtırken, daha sonra geliştirdikleri Changying platformuyla iki boyutlu bellek yapılarını silikon tabanlı donanımlarla bir araya getirmeyi başarmıştı. Son çalışmanın da başarıya ulaşması hâlinde veri depolama teknolojilerinde enerji verimliliği ve performans açısından yeni bir dönemin başlaması bekleniyor.
