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

8 "bài toán" lớn và khát vọng tăng trưởng hai con số

8 "bài toán" lớn và khát vọng tăng trưởng hai con số

Từ tài nguyên, cửa khẩu, nông nghiệp, du lịch đến dữ liệu và nguồn nhân lực, tỉnh lựa chọn 8 "bài toán" lớn nhằm xác định đúng "điểm nghẽn", tìm lời giải khả thi, tạo ra sản phẩm ứng dụng và đo đếm bằng hiệu quả thực tế, qua đó, góp phần hiện thực hóa mục tiêu tăng trưởng kinh tế hai con số giai đoạn 2026 - 2030.

Sa Pa khánh thành tháp đồng hồ biểu tượng, đưa Kiosk số và Wifi công cộng vào phục vụ du khách

Sa Pa khánh thành tháp đồng hồ biểu tượng, đưa Kiosk số và Wifi công cộng vào phục vụ du khách

Sáng 3/9, UBND phường Sa Pa tổ chức khánh thành công trình biểu tượng tháp đồng hồ tại nút giao đường Xuân Viên - Ngũ Chỉ Sơn, đồng thời cắt băng khai trương công trình Kiosk số và Wifi công cộng. Đây là những công trình góp phần chỉnh trang đô thị, tạo điểm nhấn kiến trúc và từng bước hình thành các tiện ích đô thị thông minh tại Sa Pa.

Từng bước tạo lập hệ sinh thái dữ liệu

Từng bước tạo lập hệ sinh thái dữ liệu

Chuyển đổi số đang mở ra một phương thức quản trị mới, trong đó dữ liệu trở thành nền tảng, công nghệ trở thành “đòn bẩy”, kết quả và sự hài lòng của người dân trở thành thước đo. Từ đổi mới điều hành, giải quyết thủ tục hành chính đến ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), bộ chỉ số đo lường hiệu suất công việc (KPI) và xây dựng hệ sinh thái dữ liệu, Lào Cai đang cụ thể hóa tinh thần Nghị quyết 57 bằng những cách làm thiết thực, từng bước nâng cao hiệu năng, hiệu lực, hiệu quả của bộ máy.

Lào Cai tham dự Hội nghị trực tuyến tập huấn chuyên đề về ứng dụng trí tuệ nhân tạo và phát triển kinh tế số

Lào Cai tham dự Hội nghị trực tuyến tập huấn chuyên đề về ứng dụng trí tuệ nhân tạo và phát triển kinh tế số

Chiều 27/8, Thành ủy Hà Nội tổ chức Hội nghị tập huấn chuyên đề về ứng dụng trí tuệ nhân tạo và phát triển kinh tế số. Hội nghị nằm trong khuôn khổ nội dung hợp tác giữa Thành ủy Hà Nội và Tỉnh ủy Lào Cai, được tổ chức theo hình thức trực tiếp kết hợp trực tuyến tại điểm cầu chính tại Hội trường Thành ủy Hà Nội.

Kỳ 2: Dựng “lá chắn số” cho người cao tuổi

Bảo vệ người cao tuổi trước “ma trận” lừa đảo trên không gian mạng Kỳ 2: Dựng “lá chắn số” cho người cao tuổi

Sau những chiếc bẫy lừa đảo được phơi bày ở kỳ 1, câu hỏi không chỉ là làm sao cảnh báo người cao tuổi, mà làm sao giúp họ đủ kỹ năng để tự bảo vệ mình. Tại Lào Cai, từ cơ sở, gia đình đến tổ chức Hội đang hình thành nhiều lớp “lá chắn số”, trong đó có những cách làm đã giúp ngăn chặn hàng chục vụ lừa đảo ngay từ đầu.

Kỳ 1: Người cao tuổi trước “ma trận” lừa đảo trên không gian mạng

Bảo vệ người cao tuổi trước “ma trận” lừa đảo trên không gian mạng Kỳ 1: Người cao tuổi trước “ma trận” lừa đảo trên không gian mạng

Những cuộc gọi giả danh công an, ngân hàng, bảo hiểm; những yêu cầu thực hiện thủ tục hành chính trực tuyến hay thông báo “vướng án hình sự” đang được sử dụng để đánh vào tâm lý người cao tuổi. Dù nhiều hình thức đã được cảnh báo, hàng loạt nạn nhân vẫn mắc bẫy, để lại những hậu quả nặng nề về tài sản và cuộc sống gia đình.

Đoàn công tác tỉnh Lào Cai thăm và làm việc với Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam - Hàn Quốc

Đoàn công tác tỉnh Lào Cai thăm và làm việc với Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam - Hàn Quốc

Trong khuôn khổ chương trình thăm quan và học tập kinh nghiệm về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số tại thành phố Hà Nội, ngày 26/8, Đoàn công tác của UBND tỉnh Lào Cai đã làm việc với Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam - Hàn Quốc (VKIST) và Khu Công nghệ cao Hòa Lạc nhằm trao đổi, học tập kinh nghiệm trong phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và công nghiệp công nghệ cao.

Lực lượng chuyên trách bảo vệ an ninh mạng được hỗ trợ thêm tối đa 300% lương

Lực lượng chuyên trách bảo vệ an ninh mạng được hỗ trợ thêm tối đa 300% lương

Chính phủ vừa ban hành Nghị định số 329/2026/NĐ-CP quy định về lực lượng bảo vệ an ninh mạng. Theo đó, người thuộc biên chế lực lượng chuyên trách bảo vệ an ninh mạng hoặc thuộc diện đãi ngộ, thu hút nhân tài được xem xét hưởng hỗ trợ tăng thêm hằng tháng, với mức cao nhất bằng 300% mức lương theo hệ số lương hiện hưởng.

Bảo vệ quyền riêng tư trên mạng

Bảo vệ quyền riêng tư trên mạng

Mỗi lần truy cập mạng xã hội, mua sắm trực tuyến hay cài đặt ứng dụng, chúng ta đều vô tình để lại những “dấu chân” kỹ thuật số mang theo nhiều dữ liệu cá nhân nhạy cảm. Việc chủ động kiểm soát thông tin chia sẻ, quản lý quyền truy cập ứng dụng và thiết lập bảo mật tài khoản chính là chìa khóa then chốt giúp người dân chủ động phòng ngừa rủi ro bị theo dõi, lừa đảo hay khai thác dữ liệu trái phép trên không gian mạng.

fb yt zl tw