Новый материал может сделать дата-центры в несколько раз экономичнее

Рост числа ИИ-систем сделал энергоэффективность вычислительной техники одной из самых острых задач. Дата-центры требуют все больше электроэнергии, и ученые ищут способы снизить потери без ущерба для скорости.
Автор Наука Mail
микрочип в мозге
Разработка энергоэкономичной памяти приближает технологии к созданию «умных» устройств Источник: Unsplash

Команда из университета Кюсю (Япония) предложила решение — новый метод создания магнитной памяти, которая работает быстрее и с меньшими энергозатратами.

В обычных устройствах данные записываются с помощью электрических зарядов. В новой технологии используется другой принцип — спин-орбитальный момент. Он позволяет управлять направлением микроскопических магнитов в тонкой пленке материала, изменяя данные без постоянного тока. Работа опубликована в журнале npj Spintronics.

Схема материала, полученного методом осевого магнетронного распыления
Пропуская ток через слой платины на поверхности TmIG, ученые смогли изменить направление намагниченности — это подтверждает пригодность материала для создания энергоэффективной магнитной памяти Источник: npj Spintronics

Ключом к разработке стал тулиево-железный гранат. Его особенность в том, что он сохраняет стабильность при комнатной температуре и позволяет менять магнитное состояние за доли секунды.

Японские исследователи нашли способ производить его массово. Они использовали метод магнетронного распыления, при котором атомы вещества осаждаются на подложку слоями толщиной всего в несколько нанометров. Затем на гранат нанесли тонкий слой платины и пропустили через него слабый электрический ток.

микросхемы памяти
Энергоэффективные чипы могут стать решением для дата-центров, где хранение данных требует все больше электричества Источник: Unsplash

Эксперимент показал, что направление магнитного поля можно менять напрямую, без дополнительных магнитов. Энергозатраты оказались на уровне традиционных технологий, но процесс — проще и дешевле. Это делает технологию пригодной для промышленного применения.

Новая разработка может стать основой для энергоэффективных модулей памяти, используемых в серверах и системах искусственного интеллекта.

По словам профессора Наото Ямаситы, следующая цель команды — создать работающий прототип устройства, чтобы технология могла перейти из лаборатории в реальные дата-центры.

Ранее Наука Mail рассказывала о способе вернуть детские воспоминания.