Các nhà vật lý tìm ra cách giảm mạnh mức tiêu thụ năng lượng bộ nhớ máy tính — giải pháp nằm ngay trên bề mặt

爱丁堡大学的研究人员已经证明，写入电子存储器数据所需的能量可以大幅减少，这个问题在生成式人工智能平台兴起后显得尤为紧迫。他们提出，当前在磁性存储单元中改变一位数据的方法远非最优，类似于使用强脉冲对抗初始磁化的蛮力方法。相反，他们建议使用具有特殊计算出的时间变化形状的磁场，沿着最节能的路径将磁性元件从“0”切换到“1”。这些脉冲是使用最优控制理论计算出来的，并对单层范德华磁体Fe3GaTe2、Fe3GeTe2和CrSBr进行了计算机模拟。自旋在1-10皮秒内被相干反转，优化后的磁场振幅比传统切换低十倍以上。每次切换事件的能量约为0.94-9.7纳焦耳，而普通磁场脉冲则为42.8-91.2纳焦耳。进一步优化器件尺寸、磁各向异性和阻尼系数，理论上可以将成本降至飞焦级。根据作者的计算，在某些参数下，这种方法可能比STT-MRAM和SOT-MRAM技术更节能。此外，该方法也可能应用于控制电流和激光，暗示着数据处理优化范围的更广泛。