Ak sa počítače dostanú do extrémne horúceho prostredia, ako sú motory, pece či kozmické misie, tradičné polovodičové čipy začínajú zlyhávať. Tím inžinierov z Michiganskej univerzity preto vyvinul novú pamäťovú jednotku, ktorá dokáže spoľahlivo fungovať aj pri teplotách presahujúcich 600 °C. Na tému upozornil portál NewAtlas.

Prečo sú vysokoteplotné pamäte dôležité?

Dnešné počítačové čipy fungujú optimálne pri izbovej teplote. Keď sa teplota čipu zvýši nad 150 °C, tok elektrónov v polovodičoch sa stáva nekontrolovateľným, čo môže vymazať pamäť zariadenia. Uvedené sa stáva gigantickým problémom najmä v oblasti komplexných počítačových systémov, ktoré sa dostávajú do extrémneho prostredia, akým sú reaktory, motory lietadiel, či rôzne vesmírne misie.

Ahearn/University of Michigan, College of Engineering, Communications and Marketing

Nová technológia tento problém rieši prostredníctvom špeciálneho polovodiča vyrobeného z vrstiev tantalu a jeho oxidu, medzi ktorými sa nachádza pevný elektrolyt. Pamäť namiesto tradičného pohybu elektrónov využíva ióny kyslíka, ktoré sa premiestňujú cez tri platinové elektródy. Tento elektrochemický proces spôsobuje, že pamäťové vrstvy menia svoje vlastnosti na vodiče alebo izolanty, čím vznikajú binárne stavy.

Nové objav bol publikovaný v odbornom žurnále Device.

„Funguje to viac ako batéria, než tradičná pamäť,“ vysvetlili vedci z tímu. Tento prístup umožňuje pamäti uchovávať údaje aj pri extrémnych teplotách a to po dobu 24 hodín.

Najväčšia skúška ešte len príde

Hoci nová technológia zatiaľ funguje iba pri teplotách nad 250 °C, čo vyžaduje samostatný ohrev, spotrebúva aj tak menej energie než iné vysokoteplotné pamäťové systémy.

Ahearn/University of Michigan, College of Engineering, Communications and Marketing

Podľa vedca Aleca Talina by táto pamäť mohla byť kľúčová pre extrémne prostredia, kde sa plánuje nasadenie umelej inteligencie. „V prostrediach s prísnymi energetickými obmedzeniami by čipy na báze pamäťového výpočtu mohli pomôcť predspracovať dáta ešte predtým, než sa dostanú k AI čipom, čím by sa znížila celková spotreba energie,“ uviedol Talin.

Hoci je výskum ešte len na začiatku, tím z Michiganu vidí veľký potenciál na vytvorenie odolnejších a výkonnejších pamätí, ktoré by mohli podporiť technologický rozvoj v oblasti vesmírneho prieskumu, ťažkého priemyslu a ďalších extrémnych prostredí. Ako vedci sami poznamenali, tie najväčšie výzvy sú stále pred nimi, ale všetko napovedá k tomu, že tento čip by mohol putovať na miesta, kde sa človek ešte neodvážil.