A Minnesota Egyetem kutatói új "számítógépes véletlen elérési memória" (CRAM) prototípus chipet terveztek, amely az MI alkalmazások energiaigényét akár 1000-szeresére csökkentheti a jelenlegi módszerekhez képest. Egy szimulációban a CRAM technológia elképesztő 2500-szoros energia megtakarítást mutatott. A hagyományos számítástechnika a különálló processzor és memória egységeken alapuló több évtizedes von Neumann architektúrát használja, amely folyamatos adatmozgásokat igényel, ami energiaintenzív folyamat. A Minnesota-i csapat CRAM rendszere teljesen felborítja ezt a modellt azzal, hogy a számításokat közvetlenül a memórián belül végzi a spintronikus eszközök, úgynevezett mágneses alagútcsomópontok (MTJ-k) használatával.
A spintronikus eszközök az elektronok spinjét használják fel, ami hatékonyabb alternatívát kínál a hagyományos tranzisztor-alapú chipek helyett. Ahogy Ulya Karpuzcu, a Nature folyóiratban megjelent tanulmány társszerzője kijelentette, a CRAM energiahatékony és rugalmas alrendszerként a számítás bárhol elvégezhető a memória tömbben, így különböző MI algoritmusok teljesítményigényeihez igazítható.
A CRAM technológiák, mint ez a prototípus, kritikus fontosságúak lehetnek az MI energiahatékonyságának növelésében, mivel eliminálják a logikai és memória közötti energiagyilkos adatátvitelek szükségességét. Az International Energy Agency márciusban előrejelzést adott, hogy az MI képzés és alkalmazások globális áramfogyasztása 2026-ra több mint duplájára nőhet, elérve az 1000 terawatt-órát, ami majdnem annyi, amennyit egész Japán felhasznál.
A kutatók a sajtóközleményben rámutattak, hogy a áttörés alapjai több mint 20 éve alakultak ki, Jian-Ping Wang professzor úttörő munkájának köszönhetően, amely MTJ nanoeszközök felhasználását célozta számítástechnikai célokra. Wang elismerte, hogy két évtizeddel ezelőtti javaslataikat "őrült ötletnek" tekintették, de a Minnesota-i csapat kitartott és Wang szabadalmaztatott MTJ kutatására építettek, amely lehetővé tette a most okosórákban és más beágyazott rendszerekben használt mágneses RAM (MRAM) technológiáját.
Természetesen, mint minden ilyen áttörés esetében, a kutatóknak még meg kell birkózniuk a méretezhetőség, a gyártás és a meglévő szilíciummal való integráció kihívásaival. Már terveznek demo együttműködéseket a félvezetőipar vezetőivel, hogy a CRAM kereskedelmi valósággá váljon.
