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

Lào Cai triển khai 04 thủ tục hành chính của Đảng trên môi trường điện tử

Lào Cai triển khai 04 thủ tục hành chính của Đảng trên môi trường điện tử

Ngày 18/6, Ban Thường vụ Tỉnh ủy Lào Cai ban hành Kế hoạch số 93-KH/TU triển khai 04 thủ tục hành chính của Đảng trên môi trường điện tử, nhằm chuẩn hóa, số hóa quy trình xử lý, nâng cao tính công khai, minh bạch, rút ngắn thời gian giải quyết thủ tục, tạo thuận lợi cho tổ chức đảng và đảng viên.

“Mùa hè số cùng VNeID”

“Mùa hè số cùng VNeID”

Với sự tham gia của lực lượng công an, đoàn viên, thanh niên và các tổ công nghệ số cộng đồng, Chiến dịch “Mùa hè số cùng VNeID” do Cục Cảnh sát Quản lý hành chính về Trật tự xã hội phát động đang được nhiều địa phương trên địa bàn tỉnh Lào Cai hưởng ứng và triển khai sâu rộng. Qua đó, góp phần giúp người dân khai thác hiệu quả các tiện ích số.

Người dân biên giới Y Tý hào hứng học kỹ năng số và pháp luật qua sân khấu hóa

Người dân biên giới Y Tý hào hứng học kỹ năng số và pháp luật qua sân khấu hóa

Trong hai ngày (16 - 17/6), Ban Chỉ huy Bộ đội Biên phòng tỉnh Lào Cai phối hợp với các sở: Khoa học và Công nghệ, Tư pháp, Văn hóa, Thể thao và Du lịch tổ chức chương trình tuyên truyền tập trung tại xã Y Tý. Chương trình thu hút hơn 1.000 cán bộ, công chức và đồng bào các dân tộc thiểu số trên địa bàn tham gia, góp phần đưa kiến thức pháp luật và công nghệ số đến gần hơn với người dân khu vực biên giới.

Lào Cai: Khi pháp luật đến với người dân qua không gian số

Lào Cai: Khi pháp luật đến với người dân qua không gian số

Chuyển đổi số đang tạo ra những thay đổi trong công tác phổ biến, giáo dục pháp luật. Tại Lào Cai, việc đưa pháp luật lên không gian số không chỉ là giải pháp đổi mới phương thức tuyên truyền mà còn giúp chính sách đến gần hơn với Nhân dân, nhất là ở vùng sâu, vùng xa, vùng đồng bào dân tộc thiểu số.

“Thôn số” và kỳ vọng đổi thay nơi vùng biên Bát Xát

“Thôn số” và kỳ vọng đổi thay nơi vùng biên Bát Xát

Ngày 08/6 trở thành dấu mốc đặc biệt đối với cán bộ, đảng viên và Nhân dân thôn 4, xã Bát Xát khi chính thức được công nhận là thôn số đạt mức cơ bản đầu tiên của tỉnh Lào Cai. Đây là thành tựu có ý nghĩa quan trọng, đánh dấu bước chuyển từ chủ trương sang hành động cụ thể, đưa chuyển đổi số đi vào đời sống, mở ra kỳ vọng về một không gian số phát triển ngay từ cơ sở.

Người dân chủ động tra cứu và thực hiện nghĩa vụ thuế trên nền tảng số

Người dân chủ động tra cứu và thực hiện nghĩa vụ thuế trên nền tảng số

Trong lộ trình chuyển đổi số quốc gia, ngành thuế đang đẩy mạnh ứng dụng công nghệ nhằm nâng cao chất lượng phục vụ người dân và doanh nghiệp. Một trong những giải pháp nổi bật là ứng dụng eTax Mobile, cho phép người nộp thuế dễ dàng tra cứu thông tin, thực hiện nghĩa vụ thuế và quản lý hồ sơ thuế ngay trên điện thoại thông minh.

Giúp người cao tuổi bắt nhịp chuyển đổi số

Giúp người cao tuổi bắt nhịp chuyển đổi số

Những năm gần đây, cùng với quá trình chuyển đổi số diễn ra mạnh mẽ, nhiều hoạt động trong đời sống như thanh toán, thực hiện thủ tục hành chính, tiếp cận thông tin hay liên lạc hằng ngày đã dần được đưa lên môi trường số. Tuy nhiên, bên cạnh sự thuận tiện, quá trình này cũng tạo ra khoảng cách nhất định giữa các thế hệ, đặc biệt với người cao tuổi - nhóm đối tượng gặp nhiều khó khăn trong việc tiếp cận công nghệ.

Lào Cai phát động phong trào xây dựng “Thôn số” và khai trương Hệ thống theo dõi, giám sát nhiệm vụ của Tỉnh ủy

Lào Cai phát động phong trào xây dựng “Thôn số” và khai trương Hệ thống theo dõi, giám sát nhiệm vụ của Tỉnh ủy

Chiều 11/6, Tỉnh ủy Lào Cai tổ chức phát động phong trào xây dựng “Thôn số” trên địa bàn tỉnh và khai trương Hệ thống theo dõi, giám sát việc thực hiện nhiệm vụ của Tỉnh ủy. Đây là hoạt động nhằm cụ thể hóa Nghị quyết số 57 của Bộ Chính trị về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia.

Phó Bí thư Thường trực Tỉnh ủy, Chủ tịch HĐND tỉnh Hoàng Giang dự lễ ra mắt “Thôn số” tại Yên Bình

Phó Bí thư Thường trực Tỉnh ủy, Chủ tịch HĐND tỉnh Hoàng Giang dự lễ ra mắt “Thôn số” tại Yên Bình

Chiều 09/6, xã Yên Bình tổ chức chương trình ra mắt mô hình điểm “Thôn số” tại thôn 6. Đây là mô hình “Thôn số” đầu tiên của địa phương, đánh dấu bước tiến quan trọng trong thực hiện Nghị quyết số 57-NQ/TW của Bộ Chính trị về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số.

Từ đối tượng bảo tồn đến chủ thể sáng tạo số

Từ đối tượng bảo tồn đến chủ thể sáng tạo số

Ngày nay, cùng với quá trình chuyển đổi số đang lan tỏa mạnh mẽ đến từng thôn bản, người dân không chỉ là đối tượng thụ hưởng mà trở thành chủ thể tham gia sáng tạo nội dung, chủ động giới thiệu và lan tỏa những câu chuyện về cuộc sống, văn hóa và bản sắc của chính quê hương mình.

Rút ngắn khoảng cách "số" ở vùng cao

Rút ngắn khoảng cách "số" ở vùng cao

Lào Cai xác định muốn thu hẹp khoảng cách số phải giải quyết từ gốc rễ các “điểm nghẽn” ngay tại cơ sở. Thông qua các mô hình “Thôn số”, “Người bản số”, tỉnh tập trung thay đổi nhận thức, nâng cao kỹ năng số cho người dân, đầu tư hạ tầng viễn thông và phát huy vai trò của cán bộ, tổ công nghệ số cộng đồng, từng bước đưa chuyển đổi số đi vào thực chất từ thôn, bản.

Bài cuối: Cả hệ thống chính trị vào cuộc

Rút ngắn khoảng cách "số" ở vùng cao Bài cuối: Cả hệ thống chính trị vào cuộc

Tại Lào Cai, tinh thần triển khai Nghị quyết 57-NQ/TW của Bộ Chính trị (Nghị quyết 57) về phát triển khoa học - công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số (CĐS) quốc gia đã lan tỏa mạnh mẽ tới từng địa phương, cơ sở, từng bước tháo gỡ các rào cản, “điểm nghẽn” số. Cả hệ thống chính trị đang cùng vào cuộc với quyết tâm đưa CĐS trở thành động lực thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội trong giai đoạn mới.

Bài 1: Giải quyết gốc rễ “điểm nghẽn” số

Rút ngắn khoảng cách "số" ở vùng cao Bài 1: Giải quyết gốc rễ “điểm nghẽn” số

Nghị quyết 57-NQ/TW ngày 22/12/2024 của Bộ Chính trị (Nghị quyết 57) đã xác định khoa học - công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số (CĐS) là động lực mang tính đột phá cho phát triển đất nước trong giai đoạn mới. Tại Lào Cai, nghị quyết đang được cụ thể hóa bằng những mô hình sát thực tế, từng bước tháo gỡ những “điểm nghẽn” về nhận thức, kỹ năng và thói quen “số” ở vùng cao.

“Mùa hè số 2026” lan tỏa mạnh ở vùng cao Lào Cai: Hàng trăm đoàn viên, cán bộ đồng loạt ra quân hỗ trợ người dân chuyển đổi số với VNeID

“Mùa hè số 2026” lan tỏa mạnh ở vùng cao Lào Cai: Hàng trăm đoàn viên, cán bộ đồng loạt ra quân hỗ trợ người dân chuyển đổi số với VNeID

Trong hai ngày 04 - 05/6/2026, tại các xã Trịnh Tường, Si Ma Cai, Cốc San và phường Nghĩa Lộ (tỉnh Lào Cai), đồng loạt diễn ra lễ ra quân “Chiến dịch Mùa hè số cùng VNeID”, thu hút hàng trăm cán bộ, đoàn viên, thanh niên tham gia. Chiến dịch nhằm thúc đẩy chuyển đổi số, nâng cao hiệu quả thực hiện Đề án 06, đưa tiện ích số đến gần hơn với người dân ngay tại cơ sở.

fb yt zl tw