Bước đột phá của bộ nhớ thế hệ máy tính tiếp theo

Bộ nhớ mới hứa hẹn sẽ thay thế cả RAM và bộ nhớ flash trong máy tính bằng một giải pháp thay thế tốt hơn, nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.

Vật liệu mới "GST467" có thể là chìa khóa để xây dựng bộ nhớ phổ quát kết hợp tốt nhất RAM với bộ lưu trữ flash tốt nhất.

Bộ nhớ máy tính phổ quát vừa siêu nhanh vừa tiết kiệm năng lượng vừa tiến một bước mới sau khi các nhà khoa học chế tạo được nguyên mẫu "cực kỳ" ổn định bằng vật liệu hoàn toàn mới.

Vật liệu mới, được đặt tên là "GST467", chứa germanium, antimon và terbium, được sử dụng làm một lớp lặp lại trong cấu trúc lớp xếp chồng lên nhau, được gọi là siêu mạng và có thể mở đường cho bộ nhớ phổ quát có thể thay thế cả bộ nhớ ngắn và bộ lưu trữ dài hạn. Các nhà khoa học cho biết trong một nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Nature rằng, nó cũng có thể nhanh hơn, rẻ hơn và ít tốn điện hơn.

Máy tính ngày nay sử dụng bộ nhớ ngắn hạn, như bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) và bộ nhớ flash dài hạn - chẳng hạn như ổ đĩa thể rắn (SSD) hoặc ổ cứng - cho các mục đích khác nhau. RAM nhanh nhưng cần một lượng không gian vật lý đáng kể và nguồn điện liên tục, nghĩa là dữ liệu của nó sẽ biến mất khi máy tính bị tắt. Mặt khác, bộ nhớ flash giữ lại dữ liệu mà không cần nguồn điện và chứa được nhiều hơn, nhưng lại chậm hơn RAM trong việc truyền dữ liệu được lưu trữ đến bộ xử lý.

Mặc dù vậy, vẫn còn những rào cản kỹ thuật trước khi bộ nhớ phổ quát kết hợp tốc độ của RAM và bộ nhớ dài hạn của bộ lưu trữ flash có thể tồn tại được về mặt thương mại. Nhưng nguyên mẫu này gần như chưa từng có, các nhà khoa học viết trong báo cáo của họ.

Theo nghiên cứu, nguyên mẫu mới là một dạng bộ nhớ thay đổi pha (PCM), tạo ra các số 1 và 0 của dữ liệu máy tính khi nó chuyển đổi giữa trạng thái điện trở cao và điện trở thấp trên vật liệu giống như thủy tinh. Khi vật liệu trong PCM kết tinh - đại diện cho 1- nó sẽ giải phóng một lượng năng lượng lớn và có điện trở thấp. Nó có điện trở cao và hấp thụ cùng một lượng năng lượng khi tan chảy - đại diện cho "số 0".

Theo các nhà nghiên cứu, GST467 là một ứng cử viên lý tưởng để sử dụng trong PCM vì nó có độ kết tinh cao hơn và nhiệt độ nóng chảy thấp hơn so với các chất thay thế khác, cũng được làm từ antimon, terbium và germanium, nhưng ở các tỷ lệ và cấu trúc tinh thể khác nhau.

Trong nghiên cứu mới, nhóm đã thiết kế và thử nghiệm hàng trăm thiết bị bộ nhớ làm việc có kích thước khác nhau kết hợp GST467 dưới dạng một lớp trong một chồng các lớp được xếp chồng lên nhau có các thành phần khác nhau. Sau đó, họ thực hiện các phép đo điện mở rộng và kiểm tra điểm chuẩn để xem vật liệu hoạt động như thế nào.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy, thiết bị bộ nhớ GST467 đạt được tốc độ nhanh trong khi tiêu thụ rất ít năng lượng - với nhiệt được giới hạn trong vật liệu. Họ cũng báo cáo về mặt lý thuyết nó có thể lưu giữ dữ liệu trong hơn 10 năm - ngay cả ở nhiệt độ trên 120 độ C.

Các nhà khoa học cho biết, điều này "vượt xa sự đánh đổi cơ bản cho công nghệ PCM" và mang lại "hiệu suất thiết bị vượt trội".

Các nhà nghiên cứu bổ sung thêm rằng, vật liệu này không chỉ cải thiện một số chỉ số duy nhất, chẳng hạn như độ bền hoặc tốc độ, mà còn cải thiện đồng thời nhiều chỉ số. Họ cũng mô tả nó là "thứ thực tế và thân thiện nhất mà chúng tôi đã xây dựng", nói rằng đây là một bước quan trọng hướng tới bộ nhớ phổ quát.

Nghiên cứu mới cho thấy một cách tiếp cận tiềm năng có thể thay đổi cuộc chơi đối với trí nhớ phổ quát. Một trong những ứng cử viên cho bộ nhớ phổ quát thay thế tốt nhất là ULTRARAM - một công nghệ dựa trên một dự án nghiên cứu của Đại học Lancaster ở Anh. Nhưng cách tiếp cận này sử dụng một cơ chế khác để lưu giữ thông tin: Không giống như flash và RAM, vốn dựa trên silicon, ULTRARAM sử dụng chất bán dẫn được chế tạo từ các nguyên tố thuộc nhóm III và V trong bảng tuần hoàn các nguyên tố.

Đồng tác giả Asir Khan, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Stanford, nói với Live Science rằng, thiết bị mới có thể là ứng cử viên sáng giá hơn vì ULTRARAM cần 2,5 volt để hoạt động, so với 0,7 volt mà nguyên mẫu mới cần. ULTRARAM cũng sử dụng một hợp chất độc hại - indium áenide.

Mặc dù ULTRARAM tiến gần hơn đến việc thương mại hóa nhưng các tác giả của nghiên cứu mới khẳng định, nguyên mẫu mới của họ sẽ dễ dàng kết hợp hơn với các phương pháp chế tạo chất bán dẫn hiện có. Đó là do nhiệt độ cần thiết để tạo ra một thiết bị hoạt động tương đối thấp.

Theo Báo Tiền phong

Có thể bạn quan tâm

Tin cùng chuyên mục

Ngày Chuyển đổi số quốc gia 2026: Chuyển đổi số phải tạo ra giá trị thực chất cho người dân, doanh nghiệp

Ngày Chuyển đổi số quốc gia 2026: Chuyển đổi số phải tạo ra giá trị thực chất cho người dân, doanh nghiệp

Chuyển đổi số không chỉ dừng ở xây dựng hạ tầng, nền tảng và dữ liệu, mà phải tạo ra những kết quả cụ thể, đo lường được trong quản trị, điều hành và phục vụ người dân, doanh nghiệp. Đây là yêu cầu được Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ Vũ Hải Quân nhấn mạnh tại lễ chào mừng Ngày Chuyển đổi số quốc gia năm 2026.

Đưa kỹ năng số đến từng thôn, bản

Đưa kỹ năng số đến từng thôn, bản

Không chỉ hỗ trợ máy tính và thiết bị công nghệ cho các thôn, bản, phong trào “Tiếp sức chuyển đổi số thôn bản” do Ủy ban Mặt trận Tổ quốc Việt Nam tỉnh Lào Cai triển khai còn chú trọng hướng dẫn người dân ứng dụng công nghệ trong đời sống hằng ngày. Từ thực hiện thủ tục hành chính, tra cứu thông tin đến thanh toán điện tử, kỹ năng số đang từng bước trở nên quen thuộc, giúp người dân tiếp cận và thụ hưởng những tiện ích mà chuyển đổi số đem lại.

Lào Cai tập huấn sử dụng hệ thống giải quyết thủ tục hành chính tại 9 xã

Lào Cai tập huấn sử dụng hệ thống giải quyết thủ tục hành chính tại 9 xã

Sáng 8/10, tại xã Mậu A, Trung tâm Phục vụ hành chính công tỉnh phối hợp với VNPT Lào Cai tổ chức tập huấn sử dụng Hệ thống thông tin giải quyết thủ tục hành chính tỉnh Lào Cai cho cán bộ, công chức 9 xã: Phong Dụ Thượng, Phong Dụ Hạ, Châu Quế, Lâm Giang, Đông Cuông, Tân Hợp, Mậu A, Xuân Á và Mỏ Vàng.

Lào Cai thuộc nhóm 5 địa phương làm sạch dữ liệu tiêm chủng cao nhất cả nước

Lào Cai thuộc nhóm 5 địa phương làm sạch dữ liệu tiêm chủng cao nhất cả nước

Lào Cai nằm trong nhóm 5 địa phương có tỷ lệ làm sạch dữ liệu tiêm chủng cao trong toàn quốc. Đây là kết quả nổi bật trong Chiến dịch 90 ngày làm sạch, làm giàu, chuẩn hóa dữ liệu của ngành Y tế, tạo nền tảng để chuyển từ “có dữ liệu” sang “dùng được dữ liệu” trong quản lý, điều hành.

Các hoạt động hưởng ứng Ngày Chuyển đổi số Quốc gia (10/10) trên địa bàn tỉnh

Các hoạt động hưởng ứng Ngày Chuyển đổi số Quốc gia (10/10) trên địa bàn tỉnh

UBND tỉnh Lào Cai ban hành Kế hoạch số 448/KH-UBND tổ chức các hoạt động hưởng ứng Ngày Chuyển đổi số Quốc gia (10/10) năm 2026 trên địa bàn tỉnh. Theo Kế hoạch, các hoạt động được tổ chức thường xuyên, tập trung từ ngày 01/10 đến hết tháng 10/2026, nhằm nâng cao nhận thức của các cấp, các ngành, doanh nghiệp và Nhân dân về vai trò, ý nghĩa của chuyển đổi số; khuyến khích người dân nâng cao kỹ năng số, tiếp cận và sử dụng các nền tảng, dịch vụ số

Bứt tốc định danh điện tử vùng cao: Đưa tiện ích số đến với từng người dân

Bứt tốc định danh điện tử vùng cao: Đưa tiện ích số đến với từng người dân

Đến ngày 30/10/2026, toàn tỉnh phấn đấu 100% công dân đủ điều kiện được tích hợp tài khoản định danh điện tử VNeID mức độ 2. Tuy nhiên, ở các xã vùng cao, địa bàn rộng, dân cư phân tán, có nơi còn lõm sóng; nhiều người dân chưa có điện thoại thông minh hoặc chưa quen thao tác trên các ứng dụng số. Để hoàn thành một tài khoản, đôi khi phải bắt đầu từ việc tìm người, hỗ trợ Sim, thiết bị, phiên dịch và chọn giờ làm phù hợp với sinh hoạt của bà con.

AI hỗ trợ người dân hoàn thiện hồ sơ

AI hỗ trợ người dân hoàn thiện hồ sơ

Việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào giải quyết thủ tục hành chính đang được Lào Cai thử nghiệm tại Trung tâm Phục vụ hành chính công tỉnh và một số xã, phường, góp phần thúc đẩy xây dựng chính quyền số và nâng cao chất lượng phục vụ người dân.

Hướng đi mới giúp nâng giá trị nông sản

Hướng đi mới giúp nâng giá trị nông sản

Ghi lại quy trình sản xuất, hoặc livestream giới thiệu, đăng sản phẩm lên các nền tảng mạng xã hội là cách người dân xã Bảo Ái (Lào Cai) từng bước đưa công nghệ vào sản xuất, kinh doanh. Từ thay đổi cách quảng bá, kết nối khách hàng đến chủ động mở rộng thị trường, tư duy số đang mở thêm hướng đi mới, góp phần nâng cao giá trị nông sản và hiệu quả sản xuất, kinh doanh tại địa phương.

Kỳ vọng đổi mới dịch vụ công

Kỳ vọng đổi mới dịch vụ công

Những ngày cuối tháng 9, tại trung tâm phục vụ hành chính công (PVHCC) ở một số địa phương trên địa bàn tỉnh, không khí làm việc vẫn diễn ra nhộn nhịp như thường lệ. Tuy nhiên, bên cạnh những quầy tiếp nhận hồ sơ quen thuộc, một “trợ lý” mới đang hỗ trợ người dân và cán bộ trong quá trình thực hiện thủ tục hành chính (TTHC). Đó là hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) được đưa vào thử nghiệm với kỳ vọng tạo ra bước chuyển mới trong cải cách hành chính và xây dựng chính quyền số.

Mặt trận xã Châu Quế gần dân hơn từ chuyển đổi số

Mặt trận xã Châu Quế gần dân hơn từ chuyển đổi số

Thời gian qua, Ủy ban Mặt trận Tổ quốc Việt Nam (MTTQ) xã Châu Quế đã đưa chuyển đổi số vào hoạt động bằng những cách làm thiết thực, gần gũi, mở thêm kênh lắng nghe, kết nối với Nhân dân. Nổi bật là "Tổ công nghệ số" và mô hình "Quét mã QR - Lắng nghe ý kiến Nhân dân", giúp người dân dễ tiếp cận, dễ sử dụng và chủ động hơn trong việc phản ánh tâm tư, nguyện vọng.

fb yt zl tw