Teknologian kehityksen pitkäaikainen pullonkaula on ollut se, miten prosessorit ja muistit saadaan toimimaan nopeammin. Nyt Lundin teknisen korkeakoulun tutkijat ovat demonneet prosessoria, jolle on integroitu muistisolu. Kun laskenta tapahtuu muistipiirin sisällä, se voi olla merkittävän paljon nopeampaa.
Nature Electronicsin artikkelissa tutkijat kuvaavat uutta niin kutsuttua 1T1R-konfiguraatiota, jossa muistikenno on integroitu pystytransistorin kytkimeen. Nanokokoinen ratkaisu parantaa skaalautuvuutta, nopeutta ja energiatehokkuutta nykypäivän massamuistiratkaisuihin verrattuna.
Peruskysymys on, että suurten tietomäärien käsittelyä vaativat asiat, kuten tekoäly ja koneoppiminen, tarvitsevat yhä suurempaa ja nopeampaa kapasiteettia. Jotta tämä onnistuisi, laskelmia tekevän prosessorin ja muistin on oltava mahdollisimman lähellä toisiaan. Lisäksi laskelmat on voitava tehdä energiatehokkaasti.
Nykyään prosessointi tapahtuu paljon nopeammin kuin dataa voidaan hakea muistista. Tätä kutsutaan "von Neumannin pullonkaulaksi", ja se johtuu siitä, että muisti ja laskentayksiköt ovat erillään ja tiedon lähettäminen edestakaisin niin sanotun väylän kautta vie aikaa, mikä rajoittaa nopeutta.
LTH:n nanoelektroniikan tohtoriopiskelija Saketh Ram Mamidalan mukaan tavoitteena Nature Electronics -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa oli nanolanka, jonka pohjassa on transistori ja hyvin pieni muistielementti, joka istuu saman johdon päällä. Tämä tekee siitä kompaktin integroidun toiminnon, jossa transistori ohjaa muistielementtiä. Materiaalina nanolangassa oli indium-arsenidi.
Muistisolu, jonka kanssa tutkijat työskentelevät, on RRAM (Resistive Random Access Memory). Kyse ei ole sinänsä uudesta tekniikasta, mutta transistorin ja muistisolun integrointi toeteutettiin ensimmäistä kertaa. Tämä avaa tutkijoiden mukaan suuria mahdollisuuksia. - Muisti toimii myös ilman virtalähdettä, Saketh Ram Mamidala korostaa.
