Nhận định số

Bộ nhớ xung từ trường có thể giảm 100 lần năng lượng cho trung tâm dữ liệu AI

Tóm tắt nhanh

  • Nghiên cứu đột phá từ Đại học Edinburgh ứng dụng xung từ trường pico-giây giúp giảm tới 100 lần điện năng tiêu thụ khi đảo trạng thái bộ nhớ.
  • Công nghệ mở ra lời giải quan trọng cho bài toán quá tải năng lượng và tản nhiệt tại các trung tâm dữ liệu AI quy mô lớn.
  • Hiện phương pháp mới đạt kết quả ấn tượng trên mô phỏng và đang được thử nghiệm chế tạo tế bào nhớ vật lý đầu tiên.

Một nghiên cứu từ Đại học Edinburgh đề xuất khung điều khiển mới cho bộ nhớ từ tính, với mục tiêu giảm năng lượng cần thiết để đảo trạng thái của một bit. Kết quả mô phỏng cho thấy mức tiêu thụ có thể giảm tới hai bậc độ lớn, tương đương khoảng 100 lần, so với một số công nghệ bộ nhớ hiện nay.

Xung từ trường được tối ưu để đảo trạng thái bộ nhớ

Các tủ rack máy chủ tại trung tâm dữ liệu
Hệ thống máy chủ tại trung tâm dữ liệu với áp lực tiêu thụ năng lượng và tản nhiệt ngày một gia tăng

Trong bộ nhớ từ tính, dữ liệu được biểu diễn bằng các trạng thái từ hóa khác nhau. Nhóm nghiên cứu áp dụng Lý thuyết Điều khiển Tối ưu để thiết kế các xung từ trường siêu nhanh, thay vì duy trì một tác động năng lượng lớn trong suốt quá trình chuyển trạng thái.

Mức tiết kiệm năng lượng mới chỉ là kết quả mô phỏng

Tòa nhà Informatics Forum Đại học Edinburgh
Tòa nhà Diễn đàn Tin học thuộc Đại học Edinburgh tại Scotland, nơi triển khai nhiều nghiên cứu khoa học máy tính và vật lý vật chất tiên tiến

Công trình, được công bố trên Advanced Materials, cho biết phương pháp có thể đưa năng lượng đảo trạng thái tiến gần giới hạn Landauer — ngưỡng lý thuyết gắn với năng lượng tối thiểu để xử lý hoặc xóa một bit thông tin. Tuy nhiên, con số giảm 100 lần là kết quả tính toán, chưa phải số đo từ một chip thương mại.

Còn nhiều bước trước khi tích hợp vào chip

Hành lang hệ thống máy chủ trung tâm dữ liệu
Hạ tầng trung tâm dữ liệu hiện đại đòi hỏi cải tiến đột phá từ cấp độ linh kiện bán dẫn để tối ưu hóa năng lượng

Khung nghiên cứu có thể được mở rộng cho điều khiển bằng dòng điện hoặc xung laser. Dù nhóm tác giả đã đưa ra định hướng phần cứng, việc chế tạo linh kiện thử nghiệm vẫn phải giải quyết độ ổn định vật liệu, khả năng tích hợp và chi phí sản xuất. Vì vậy, tác động lên trung tâm dữ liệu AI nếu có sẽ còn phụ thuộc vào các thí nghiệm tiếp theo.

THEO DÕI CÁC KÊNH CỦA TEKCAFE

BÀI VIẾT MỚI NHẤT