About / Advertise
Forskare vid Lunds Tekniska Högskola har presenterat en konfiguration som integrerar minne med processor. Resultatet är snabbare och energisnålare beräkningar, vilket forskarna redogör för i en artikel i Nature Electronics.
LTH-forskarna arbetar med en minnescell av typen RRAM – Resistive Random Access Memory. Den kan både fungera som arbets- och lagringsminne, men också utföra snabba beräkningar.
I en traditionell konstruktion placeras minne och processor bredvid varandra på ett kretskort.
En nackdel är då är att det uppstår något som på fackspråk kallas ”von Neumann-flaskhalsen” – när minne och beräkningsenhet är separata måste alla instruktioner skickas via en buss som begränsar hastigheten. Detta är ett problem även för dagens mest avancerade processorer, trots att de använder flera kärnor och flera olika bussar.
Lösningen som LTH-forskarna just presenterat kallas 1T1R-konfiguation. Det innebär att en minnescell är integrerad med en vertikal transistor, allt i nanostorlek.
– Vår version är en nanotråd med en transistor i botten och ett väldigt litet minneselement som sitter uppe på samma tråd. Det gör det till en kompakt integrerad funktion där transistorn styr minneselementet, förklarar Lars-Erik Wernersson, professor i nanoeletronik, i en nyhetstext på LTH:s hemsida.
Genom att beräkningarna sker i själva minnet kan de utföras både snabbare och mer energieffektivt än i traditionella konfigurationer.
– Tanken har funnits tidigare, men det har varit svårt att få prestanda. Men vi visar nu att man kan få det och att det fungerar förvånansvärt bra.
Forskarna menar att deras resultat både öppnar för nya forskningsfält och nya förbättrade funktioner inom allt från AI och maskininlärning, och på sikt även för vanliga datorer. Framtida tillämpningar kan exempelvis vara olika former av maskininlärning som radarstyrd gestkontroll, klimatmodelleringar eller utveckling av olika mediciner.
– Minnet fungerar även utan strömförsörjning, säger Saketh Ram Mamidala, doktorand på LTH och en av artikelförfattarna.
Nanotrådarna är byggda i så kallade III-V-material. MAX IV-laboratoriet i Lund har utnyttjats för att utveckla materialet och för att bättre kunna förstå materialets egenskaper.
– Det går säkert att hitta lösningar i kisel också, som är det vanligaste materialet, men i vårt fall är det materialvalet som skapar prestandan. Vi vill bana väg för industrin med vår forskning, konstaterar Lars-Erik Wernersson.
Här kan du ta del av artikel i Nature Electronics (länk).
