Conform TechSpot, Samsung a realizat un progres semnificativ în construirea NAND cu tranzistoare ferroelectrice, care poate reduce dramatic consumul de energie, evitând o limitare de bază a NAND-ului convențional, conform unui nou studiu al Samsung Advanced Institute of Technology. Compania afirmă că a reușit să rezolve problemele de lungă durată cu scalarea capacității și ferestrele de memorie care au subminat încercările anterioare.
Pe măsură ce boom-ul AI alimentează dezvoltarea masivă a centrelor de date, cererea de memorie continuă să crească – și odată cu aceasta, consumul de energie notoriu de mare al NAND-ului de azi. Cercetătorii Samsung propun o nouă arhitectură care ar putea reduce considerabil aceste costuri energetice. Dispozitivele mobile ar putea beneficia, de asemenea, dacă aceste descoperiri vor fi adoptate.
În mod tradițional, NAND-ul scalabil se realizează prin stivuirea straturilor unul peste altul. Problema este că pentru a valorifica pe deplin capacitatea memoriei, trebuie să se transmită puterea prin aceste straturi în succesiune. Tensiunea de trecere crește cu fiecare strat adăugat, crescând astfel și consumul total de energie.
Încercările anterioare de a limita consumul de energie au dus la reducerea ferestrelor de memorie. Chiar și alte propuneri bazate pe ferroelectrice nu au reușit să rezolve echilibrul dintre scalarea capacității și eficiența energetică.
Tranzistoarele FeFET elimină complet tensiunea de trecere, ceea ce reduce dramatic consumul de energie. În același timp, ele mențin o densitate multi-nivel de până la cinci biți pe celulă – comparabilă sau chiar mai bună decât memoria de vârf de astăzi.
Pe lângă asta, limitarea ajustabilității tensiunii de prag în semiconductori oxizi i-a făcut mai puțin viabili pentru dispozitivele de top. Abordarea Samsung combină acești semiconductori oxizi cu o structură ferroelectrică pentru a forma tranzistoare cu efect de câmp ferroelectric (FeFETs), care evită aceste constrângeri.
Tranzistoarele FeFET elimină complet tensiunea de trecere și pot reduce consumul de energie cu până la 96% comparativ cu NAND-ul convențional. În același timp, ele mențin o densitate multi-nivel de până la cinci biți pe celulă – comparabilă sau mai bună decât memoria de vârf de astăzi. Samsung propune scalarea designurilor FeFET prin stivuirea tranzistoarelor cu canale scurte de 25 nm. Studiile, realizate de peste 30 de cercetători de la institutul de tehnologie și centrul de R&D al semiconductoarelor Samsung, au fost recent publicate în Nature.
Procesoarele AI și centrele de date necesită atât de multă memorie încât au perturbat industria NAND, cu lipsuri care se așteaptă să dureze cel puțin până în 2026. Reducerea consumului de energie al memoriei cu aproape 100% ar putea reduce semnificativ amprenta energetică totală a hardware-ului AI.
Samsung nu este singura companie care explorează căi ferroelectrice pentru a construi memorie persistentă, non-volatilă, care păstrează datele după întreruperea alimentării. Dacă această abordare va prevala asupra altor concurenți rămâne de văzut, dar implicațiile ar putea fi uriașe pentru totul, de la calculul la scară largă până la tehnologia de consum cotidian.
