ذكرت وسائل الإعلام الكورية أن ذاكرة تغيير الطور AI من الجيل التالي، القادرة على التحكم في الحرارة أثناء عمليات الحوسبة والتخزين، وخفض استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 76% مقارنة بالمستويات الحالية، قد تم تطويرها بنجاح. تُعتبر ذاكرة تغيير الطور، التي تعتمد على الاختلاف في المقاومة الكهربائية للمواد في حالتها البلورية وغير البلورية لتخزين المعلومات، نوعًا من أنواع الذاكرة غير المتطايرة، وتتميز بسرعة التشغيل وقدرتها على تخزين معلومات متعددة في وحدة واحدة، مما يجعلها مرشحة واعدة لتكون تقنية التخزين من الجيل التالي في مجالات الذكاء الاصطناعي والحوسبة داخل الذاكرة.
أعلنت مؤسسة الأبحاث الوطنية في كوريا في 11 سبتمبر أن فريق البروفيسور كيم كيونغ سو من قسم الهندسة الكهربائية والإلكترونية في جامعة كوريا نجح في تحقيق "ذاكرة تغيير الطور غير المتجانسة ذات العزل المزدوج"، وذلك من خلال الجمع بين مادتين مختلفتين في الخصائص، مما يتيح التحكم التدريجي في انتشار الحرارة ومناطق تغيير الطور داخل الذاكرة. وقد تم نشر هذا الإنجاز عبر الإنترنت في المجلة العلمية الدولية "International Journal of Extreme Manufacturing" (التصنيع المتطرف).
تقنية ذاكرة تغيير الطور الجديدة تخفض استهلاك الطاقة بشكل كبير
مع الزيادة الهائلة في حجم البيانات الناتجة عن نماذج الذكاء الاصطناعي التوليدية واللغات الكبيرة، أصبحت ذاكرة تغيير الطور محل اهتمام واسع كتقنية بديلة للتخزين الحالي. ومع ذلك، فإن ذاكرة تغيير الطور التقليدية تعاني من عقبة جوهرية: الحرارة الناتجة أثناء كتابة البيانات تنتشر إلى المناطق المحيطة، مما يؤدي إلى إهدار الطاقة ويصعب التحكم بدقة في مناطق تغيير الطور. والأكثر صعوبة هو أن المواد منخفضة الجهد الكهربائي غالبًا ما تكون ضعيفة في تحمل الحرارة، بينما تتطلب المواد المقاومة للحرارة جهدًا كهربائيًا عاليًا، مما يشكل تناقضًا يصعب التوفيق بينهما.
قام فريق البحث بتقديم هيكل جديد، حيث يتم ترتيب مركبين من معادن انتقالية من مجموعة الكالكوجينيد، وهما NiTe₂ و MoTe₂، واللذان يحافظان على حالتهما البلورية أثناء التشغيل، في الجهاز. يقوم NiTe₂ بدور طبقة توصيل الحرارة، حيث يولد وينقل الحرارة بكفاءة حتى عند الجهد الكهربائي المنخفض؛ بينما يعمل MoTe₂ كطبقة عازلة للحرارة، مما يمنع انتشار الحرارة إلى الخارج. بفضل هذا التصميم، تمكن الفريق من تخطيط مسارات حركة الحرارة داخل الذاكرة بشكل مستقل، والتحكم بدقة في موقع ونطاق تغيير الطور.
أظهرت نتائج التجارب أن هذا الهيكل يسمح بتصميم مسارات تدفق الحرارة داخل الذاكرة حسب الحاجة، مما يؤدي في النهاية إلى خفض استهلاك الطاقة بنسبة 76% مقارنة بالحلول الحالية، مع زيادة متانة الجهاز (عدد مرات التشغيل الممكنة) بنسبة 110%.
المشروع المواصفات خفض استهلاك الطاقة 76% زيادة المتانة 110%