وقد تم تطوير ذاكرة الجرافين في الصين، حيث يحل إلكترون واحد محل 200 ألف

طور الباحثون في جامعة فودان في شنغهاي ذاكرة فلاش ثنائية الأبعاد يمكنها تخزين البيانات بإلكترون واحد فقط في درجة حرارة الغرفة. هذا ما أفاد به جنوب الصين مورنينج بوست. يمكن للتكنولوجيا الجديدة أن تقلل بشكل كبير من استهلاك طاقة الحوسبة وتساعد في المستقبل في تشغيل نماذج الذكاء الاصطناعي المعقدة مباشرة على الهواتف الذكية.

تستخدم رقائق الذاكرة الحديثة أعدادًا كبيرة من الإلكترونات لتخزين المعلومات بشكل موثوق ومنع فقدانها بسبب الضوضاء. يقدر المطورون أن تخزين بت واحد من البيانات يتطلب عادةً حوالي 200 ألف إلكترون.

إذا تم تقليل هذا العدد، فيمكن إجراء بعض الحسابات مباشرة على أجهزة المستخدم، بدلاً من إرسال البيانات إلى مراكز البيانات الكبيرة. وهذا مهم بشكل خاص لتطوير الذكاء الاصطناعي للهواتف المحمولة، والذي يتطلب اليوم غالبًا بنية تحتية قوية للخادم.

كيف ساعد الجرافين العلماء على إنشاء ذاكرة فائقة الكفاءة

لقد كان إنشاء ذاكرة تعمل على مستوى الإلكترون الواحد أمرًا صعبًا منذ فترة طويلة. يمكن مقارنة جسيم واحد في خزان ضخم من الإلكترونات بمحاولة ملاحظة التموجات الصغيرة لقطرة ماء في حمام سباحة كبير.

قام فريق بقيادة أستاذ الإلكترونيات الدقيقة تشو بنغ بحل هذه المشكلة باستخدام مادة رقيقة جدًا تسمى الجرافين. ابتكر العلماء شريحة فلاش ثنائية الأبعاد قاموا من خلالها بتغيير بنية “جدران” تخزين الإلكترون. وبفضل هذا، لم تغادر الجسيمات منطقة التخزين، وتم تضخيم الإشارة الضعيفة لإلكترون واحد إلى مستوى يمكن اكتشافه.

وفي التجربة، بلغت الإشارة الصادرة من إلكترون واحد حوالي 0.5 فولت. وبالمقارنة، سجلت الأنظمة التجريبية الأخرى المماثلة عادةً إشارات بعشرات الميلي فولت فقط.

ذاكرة الجيل القادم للذكاء الاصطناعي

تسمى التكنولوجيا المتقدمة Guiyi، والتي تُترجم على أنها “العودة إلى واحد”. يشير الاسم إلى الفكرة البوذية الصينية القائلة بأن حتى الحبة الصغيرة يمكن أن تحمل معنىً عظيماً.

بالإضافة إلى تخزين البيانات باستخدام إلكترون واحد، سمحت طريقة Guiyi للباحثين باختبار التأثيرات الكمومية التي يمكن أن تجعل المعلومات المكتوبة والقراءة أكثر دقة. وفي المستقبل، قد يؤدي هذا إلى زيادة كمية البيانات التي يمكن وضعها على شريحة واحدة.

وفقا للعلماء، يمكن للذاكرة الجديدة أن تغير طريقة تخزين المعلوماتومع ذلك، فإن التطبيق الشامل لهذه التكنولوجيا لا يزال بعيدا. أولا، يجب أن تتكيف التنمية مع الإنتاج الصناعي.

من المختبر إلى السوق

يخطط قائد المشروع Zhou Peng لإنشاء شركة ستقوم بتسويق هذه التكنولوجيا. ووفقاً لتقديراته، قد يستغرق الأمر حوالي خمس سنوات حتى يصل التطوير إلى السوق.

وقال تشو بينغ: “بمجرد وصولها إلى الإنتاج الضخم، ستكون التكنولوجيا قادرة على تغيير الأساليب الحالية وإحداث تغيير جذري في صناعة تخزين البيانات”.

ولم يكن التطور الجديد هو الإنجاز الأول للفريق في مجال الذاكرة. في السابق، قدم الباحثون ذاكرة PoX غير المتطايرة ومن ثم تقنية تكامل شرائح Changying، والتي جعلت من الممكن دمج المواد ثنائية الأبعاد مع مكونات السيليكون.

في المستقبل، يمكن لمثل هذه الحلول أن تجعل نماذج الذكاء الاصطناعي القوية أقل اعتمادًا على الخوادم البعيدة وتسمح لها بالعمل على أجهزة مدمجة ذات طاقة أقل بكثير.