Die atomare Revolution in der Speichertechnologie

Der Wettlauf um schnellere und effizientere Mobilprozessoren hat einen neuen Meilenstein erreicht. Wissenschaftler der Fudan-Universität in Shanghai haben den ersten voll funktionsfähigen 2D-Flash-Chip vorgestellt, der ultraschnelle 2D-Speichertechnologie mit einer ausgereiften siliziumbasierten CMOS-Plattform kombiniert.

Der Baustein unterstützt 8-Bit-Befehle und parallele 32-Bit-Direktzugriffsverarbeitung und erreicht eine Speicherzelleneffizienz von 94,3 Prozent. Die Betriebsgeschwindigkeit übertrifft bestehende Flash-Technologien und markiert die erste erfolgreiche Integration von 2D-Materialien mit Silizium.

Im Zeitalter der künstlichen Intelligenz, in dem die Geschwindigkeit des Datenzugriffs entscheidend ist, löst diese Innovation eine der größten Herausforderungen der modernen Computertechnik, nämlich langsame und energieverschwendende Speicherarchitekturen.

Das Team entwickelte im April einen Prototyp des PoX 2D-Flash-Speichers, der eine Schreibgeschwindigkeit von 400 Pikosekunden erreichte. Dies ist der schnellste jemals aufgezeichnete Schreibvorgang. Durch die Integration in bestehende CMOS-Plattformen konnten die Wissenschaftler die Zeit bis zur kommerziellen Nutzung deutlich verkürzen.

Mithilfe flexibler 2D-Materialien und eines modularen Ansatzes schufen sie stabile Verbindungen zwischen 2D-Schaltungen und CMOS-Substraten auf atomarer Ebene und ermöglichten so eine effiziente Kommunikation zwischen den beiden Technologien.

Der Chip hat die Tape-Out-Phase bereits abgeschlossen. In den nächsten drei bis fünf Jahren sind die Pilotproduktion und die Erweiterung auf ein Megabyte-System geplant. Experten zufolge wird diese Technologie zunächst in Speicherbausteinen kommerzialisiert, da sie weniger strenge Produktionsbedingungen erfordert, aber eine außergewöhnliche Leistung bietet.