يقوم باحثو SUTD بتطوير إعادة تشكيل جديدة

Le développement d’appareils informatiques hautement performants et économes en énergie, c’est-à-dire des appareils qui non seulement consomment peu d’énergie, mais qui calculent également des informations rapidement, est un objectif clé de la recherche sur l’informatique متقدم. يعتبر الجمع بين مكونات ووحدات الذاكرة التي تقوم بعمليات تسجيل النوبات طريقة محتملة لتحقيق هذا الهدف.

تتكون معظم أجهزة الحوسبة من مكون ذاكرة منفصل ماديًا ووحدة معالجة. ومع ذلك ، لتبسيط هذه الأجهزة إلى حد كبير وتقليل استهلاكها للطاقة ، تم تطوير جهاز يمكنه أداء كلتا الوظيفتين بكفاءة – بنية تسجيل التحول في الذاكرة.

إن معماريات تسجيل التحول في الذاكرة التقليدية لها قيود ، على الرغم من أن بعض هذه البنى تظهر نتائج واعدة. تشمل القيود استخدام العديد من الأجهزة والحاجة إلى تحويل المقاومة الكهربائية إلى إشارات كهربائية.

استنادًا إلى السبائك المتغيرة الطور ، والمواد التي تتبدل بشكل عكسي بين الحالة الزجاجية غير المتبلورة والحالة البلورية المرتبة ، طور الباحثون في جامعة سنغافورة للتكنولوجيا والتصميم (SUTD) بنية جديدة لتسجيل التحول قابلة لإعادة التشكيل في الذاكرة. يعمل أجهزتهم كمكوِّن ذاكرة قابل لإعادة التكوين وسجل تحول قابل للبرمجة ، وقد ظهر في بحث نُشر في أنظمة ذكية متطورة.

تم استخدام مصطلح “سجل التحول القائم على الحالة المادية (M)” لوصف جهاز تسجيل التحول في الذاكرة الذي طوره الباحثون. تم استخدام الحالات المادية الأربع ، أي الحالة غير المتبلورة ، والحالة البلورية بالكامل ، والحالة المتبلورة جزئيًا والحالة التمهيدية ، لمواد تغيير الطور (التي تمثل أوضاعًا مختلفة من سجل / ذاكرة التحول) لتشغيل الجهاز.

يمكن تبديل الجهاز لأداء وظائف التسجيل أو الذاكرة ويمكن برمجته بسهولة بسبب تصميمه الخاص. أظهر الباحثون أن أداء الجهاز مثير للإعجاب لكلتا الوظيفتين في الاختبارات الأولية.

“عند العمل كذاكرة ، يمكن تحويل الجهاز من حالة الزجاج المضطرب إلى الحالة البلورية مع نبضات 1.9 نانوثانية ، وهي أقصر بمقدار الثلث تقريبًا من تلك الموجودة في الأجهزة الموجودة بطبقات من الأنتيمون الجرمانيوم المشبع بالنيتروجين تيلورايد ؛ ويعرض طاقة إعادة تعيين 2 pJ. عند التشغيل كمسجل تحول ، يمكن تبديل الجهاز بين الإدخال التسلسلي والمخرج التسلسلي إلى الوضع المتوازي للإدخال التسلسلي ، مع خلية واحدة ، وإظهار العديد من مستويات المقاومة ، والتي لم يتم عرضها من قبل ، ” قال أستاذ مساعد SUTD ديزموند لوك ، وهو الباحث الرئيسي للدراسة.

لتقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير ، يمكن استخدام بنية تسجيل التحول الجديدة في الذاكرة التي اقترحها فريق البحث لتصميم مجموعة واسعة من الأنظمة الإلكترونية عالية الأداء في المستقبل. يمكن تطبيق سجلات التحول المستندة إلى الحالة M على مجموعة متنوعة من العمليات والخطط الحسابية ، على الرغم من أن الباحثين أظهروا في هذا البحث أن هذه الأجهزة قادرة على إجراء عمليات تسجيل التحول بنجاح.

الباحثون الآخرون المشاركون في هذا العمل هم Shao-Xiang Go و Qiang Wang و Natasa Bajalovic من SUTD و Taehoon Lee من جامعة كامبريدج و Kejie Huang من جامعة Zhejiang.