Una nuova cella di memoria basata sulla luce memorizza ed elabora i dati con una durata 1000 volte superiore

Da una recente ricerca è emerso un nuovo tipo di cellula di memoria che può sia memorizzare informazioni che eseguire calcoli superveloci. Questa scoperta, evidenziata in Nature Photonicspotrebbe portare a un'elaborazione AI più veloce ed efficiente, riducendo al contempo il consumo di energia nei centri dati.

Questa cella di memoria funziona utilizzando i campi magnetici per indirizzare i segnali luminosi attraverso un risonatore a forma di anello. Questa parte potenzia specifiche lunghezze d'onda della luce, inviandole in senso orario o antiorario a specifiche porte di uscita. La luminosità della luce in ciascuna porta codifica valori come zero e uno, o anche zero e meno uno.

Le celle di memoria tradizionali di solito memorizzano le informazioni come semplici zeri o uno, ma questo nuovo design può memorizzare più valori non interi, gestendo fino a 3,5 bit per cella. È come se due corridori percorressero una pista in direzioni opposte, con fattori ambientali che modificano le loro velocità relative e la differenza utilizzata per codificare numeri positivi o negativi.

Questi valori codificati svolgono un ruolo chiave nelle reti neurali artificiali, aiutando a rafforzare o indebolire le connessioni tra i nodi. Ciò è particolarmente utile in compiti come il riconoscimento delle immagini, dove le reti neurali interpretano i dati visivi utilizzando processi che funzionano in modo simile al cervello umano.

Uno dei vantaggi principali di questa tecnologia è la sua efficienza. I computer normali tengono separati l'archiviazione e il calcolo, che elabora i numeri nella CPU prima di salvare i risultati nella memoria. Ma questa nuova cella gestisce i calcoli ad alta velocità proprio all'interno della memoria stessa, il che rappresenta un enorme vantaggio per le applicazioni AI che devono elaborare i dati rapidamente.

Il team di ricerca ha sottoposto il suo progetto a test rigorosi e ha dimostrato che può resistere a oltre due miliardi di cicli di scrittura e cancellazione senza un calo delle prestazioni. Questa durata è mille volte migliore rispetto alle precedenti tecnologie di memoria fotonica. Per fare un esempio, le tipiche unità flash possono gestire tra i 10.000 e i 100.000 cicli di scrittura e cancellazione.

In prospettiva, il team vuole aggiungere altre celle ai chip dei computer ed esplorare calcoli ancora più complessi. Questa tecnologia potrebbe ridurre il fabbisogno energetico dei sistemi di intelligenza artificiale, compiendo un passo avanti verso una maggiore efficienza informatica.