فيزيائيون يجدون طريقة لتقليص استهلاك الطاقة لذاكرة الحواسيب بشكل كبير — الحل كان على السطح

أظهر باحثون من جامعة إدنبرة أن الطاقة اللازمة لكتابة البيانات في الذاكرة الإلكترونية يمكن تقليلها بشكل كبير، وهي قضية ملحة بشكل خاص بعد ظهور منصات الذكاء الاصطناعي التوليدية. واقترحوا أن الطرق الحالية لتغيير بت في خلايا الذاكرة المغناطيسية بعيدة كل البعد عن المثالية، حيث تشبه أساليب القوة الغاشمة التي تستخدم نبضات قوية ضد المغنطة الأولية. بدلاً من ذلك، اقترحوا استخدام مجالات مغناطيسية ذات أشكال زمنية متغيرة محسوبة خصيصًا والتي تقوم بتبديل عنصر مغناطيسي من '0' إلى '1' على طول المسار الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة. تم حساب النبضات باستخدام نظرية التحكم الأمثل، وأجريت محاكاة حاسوبية للمغناطيسات أحادية الطبقة من نوع فان دير فالس Fe3GaTe2 وFe3GeTe2 وCrSBr. تم عكس السبينات بشكل متماسك خلال 1-10 بيكو ثانية، مع سعة مجال مغناطيسي محسنة أقل بعشر مرات من التبديل التقليدي. كانت الطاقة لكل حدث تبديل حوالي 0.94-9.7 نانو جول، مقارنة بـ 42.8-91.2 نانو جول لنبضات المجال المغناطيسي العادية. من الممكن أن يؤدي المزيد من التحسين في حجم الجهاز، والتباين المغناطيسي، ومعامل التخميد إلى خفض التكاليف نظريًا إلى فيمتو جول. وفقًا لحسابات المؤلفين، يمكن أن تكون هذه الطريقة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من تقنيتي STT-MRAM وSOT-MRAM في ظل معايير معينة. علاوة على ذلك، يمكن أيضًا تطبيق الطريقة المقترحة على التحكم في التيارات والليزر، مما يشير إلى تحسين أوسع في التعامل مع البيانات.