Naujas atminties įrenginys, galintis veikti 700°C temperatūroje, žada revoliuciją elektronikoje ir dirbtinio intelekto (DI) srityje. Sukurtas naudojant unikalią medžiagų struktūrą, šis lustas gali atlaikyti karščius, kurie viršija net ir skystos lavos temperatūrą, taip atverdami duris naujoms galimybėms ir taikymams.
Technologijos pažanga
Kalifornijos Pietų universiteto mokslininkų komanda, vadovaujama Joshua Yang, pristatė naują atminties įrenginį, kuris, skirtingai nei tradiciniai silicio lustai, gali veikti esant ekstremalioms temperatūroms. Tyrimo rezultatai buvo paskelbti 2026 m. kovo 26 d. žurnale „Science“. Tyrėjai teigia, kad jų sukurtas memristorius gali išlaikyti funkcionalumą net 700°C temperatūroje, kas yra gerokai daugiau, nei kada nors anksčiau pasiekta šios klasės technologijose.
Įrenginio struktūra ir veikimas
Naujas memristorius yra nanometrinio dydžio komponentas, galintis ne tik saugoti duomenis, bet ir atlikti skaičiavimus. Jis pagamintas iš trijų sluoksnių: viršutinis sluoksnis pagamintas iš volframo, vidurinis – iš hafnio oksido keramikos, o apatinis sluoksnis – iš grafeno. Tokia medžiagų kombinacija suteikia įrenginiui neįtikėtinas savybes: jis sugeba išlaikyti duomenis daugiau nei 50 valandų esant 700°C, be jokio atnaujinimo, ir atlaiko daugiau nei milijardą įjungimo/išjungimo ciklų.
Netikėtas atradimas
Šis atradimas nebuvo planuotas. Mokslininkai iš pradžių bandė sukurti kitokį grafeno pagrindu pagamintą įrenginį, tačiau rezultatai buvo netikėti. „Tai buvo atsitiktinumas, kaip dauguma atradimų“, – sakė Yang. Tyrėjai nustatė, kad tradiciniai elektroniniai prietaisai dažnai sugenda dėl karščio, kai metaliniai atomai judėti per keramikos sluoksnį, sukeldami trumpąjį jungimą. Tačiau grafenas neleidžia šiems atomams prijungti prie jo, taip užkirsdamas kelią trumpajam jungimui ir išsaugodamas prietaiso funkcionalumą esant ekstremalioms temperatūroms.
Taikymo galimybės
Ši technologija gali turėti didelį potencialą ne tik kosmoso tyrimuose, bet ir žemės gelmėse, kur reikia atsparių elektroninių sistemų. Pavyzdžiui, Venere, kur temperatūra yra aplink 500°C, visi iki šiol siųsti įrenginiai nepavyko dėl karščio. Be to, šios technologijos pritaikymas gali būti naudingas geoterminių energijos sistemų, branduolinės energijos ir kasdienėje elektronikoje, pavyzdžiui, automobilių sistemose.
Dirbtinio intelekto perspektyvos
Memristoriai gali ženkliai pagerinti dirbtinio intelekto skaičiavimų efektyvumą. Tradiciniai kompiuteriai atlieka matematikos operacijas žingsnis po žingsnio, tačiau memristoriai leidžia atlikti skaičiavimus tiesiogiai, kai elektros srovė teka per juos. „Daugiau nei 92 procentai DI sistemų, tokių kaip ChatGPT, remiasi matricos daugyba. Šis įrenginys gali tai atlikti efektyviai, ženkliai greičiau ir mažesne energijos sąnauda“, – teigia Yang.
Ateities perspektyvos
Nors rezultatai yra žadantys, Yang pabrėžia, kad praktiškų taikymų dar teks palaukti. Atmintis yra tik viena visos kompiuterinės sistemos dalis, todėl reikia sukurti ir integruoti aukštatemperatūrinius loginius grandynus. „Tai pirmas žingsnis, tačiau dar laukia ilgas kelias. Tačiau logiškai galime matyti, kad dabar tai įmanoma“, – sakė Yang.
