À l’ère de l’intelligence artificielle, où est la dernière limite en matière de vitesse de stockage ? Dans la soirée du 16 avril, heure de Pékin, l'équipe de Zhou Peng et Liu Chunsen de l'Université de Fudan a publié ses derniers résultats dans Nature. Le dispositif de mémoire flash picoseconde « Daybreak (PoX) » que l'équipe a passé 10 ans à développer a une vitesse d'effacement et d'écriture inférieure à 1 nanoseconde (400 picosecondes). Il s'agit du dispositif de stockage de charge à semi-conducteur le plus rapide actuellement maîtrisé par l'humanité, qui redéfinira les limites de la technologie de stockage existante.
"En l'équivalent d'un clin d'œil, la mémoire super flash a fonctionné 1 milliard de fois, c'est-à-dire que pendant le temps qu'il a fallu à la lumière pour parcourir 12 centimètres, des milliers d'électrons ont été stockés", a déclaré Zhou Peng.
La transition de civilisation est vouée à produire des quantités massives de données. Depuis le nouage de cordes pour enregistrer des événements dans les temps anciens jusqu'à la technologie avancée de stockage électronique d'aujourd'hui, la quête de l'humanité pour la vitesse de stockage de l'information n'a jamais cessé.
Actuellement, les mémoires les plus rapides sont les mémoires volatiles. Bien qu’ils soient rapides, les données sont perdues lors de la mise hors tension, ce qui rend leur application difficile dans des scénarios de faible consommation. En revanche, les mémoires non volatiles représentées par la mémoire flash ont l’avantage d’une consommation d’énergie extrêmement faible, mais elles ne peuvent pas répondre aux exigences d’accès aux données à vitesse extrêmement élevée de l’IA informatique.
La solution réside dans une question scientifique fondamentale : la limite de la vitesse d’accès non volatile à l’information.
Depuis 2015, les équipes de Zhou Peng et Liu Chunsen tentent d'utiliser des matériaux bidimensionnels pour fabriquer de la mémoire flash afin d'améliorer sa vitesse d'accès. Aujourd'hui, dix ans plus tard, ils ont apporté une réponse qui dépasse les limites avec le dispositif de mémoire flash picoseconde "Dawn".
En brisant le cadre théorique original, l'équipe a construit un modèle gaussien quasi bidimensionnel et a prédit théoriquement le phénomène de super-injection de charge, qui constitue la base théorique du dispositif de mémoire flash picoseconde « Dawn ». Quelle est la particularité de l'hyperinjection ? Il franchit le point extrême d'injection des règles d'injection traditionnelles et permet une injection illimitée. "Prenons l'exemple de la montée des escaliers. Les injections traditionnelles utilisent les pieds pour marcher, et il y a une limite de vitesse en raison de la force globale. Cependant, les super injections, c'est comme s'asseoir sur une fusée et voler à l'étage. Il n'y a pas de limite et la vitesse augmente." Liu Chunsen a expliqué.
En tant que mémoire la plus rentable et la plus largement utilisée, la mémoire flash a toujours été la pierre angulaire de la configuration technologique des géants internationaux de la technologie. Le dispositif de mémoire flash picoseconde « Daybreak » développé par l'équipe atteint la limite de la vitesse de stockage des informations et permet aux grands modèles d'IA de fonctionner extrêmement rapidement. Le mécanisme de super-injection bidimensionnelle augmente également la vitesse de stockage non volatile jusqu'à la limite théorique. Cette technologie de mémoire flash non volatile à grande vitesse devrait changer le paysage technologique mondial du stockage, promouvoir la modernisation industrielle et créer de nouveaux scénarios d'application, et fournir également un soutien solide à mon pays pour atteindre un leadership technologique dans des domaines connexes.