Angesichts des wachsenden Bedarfs an Rechenleistung müssen die Temperaturen, insbesondere die des Onboard-Speichers, im Einklang gehalten werden, und die Forschung präsentiert eine einzigartige Lösung.
Serverspeicher der nächsten Generation verfügen möglicherweise über eine modifizierte Materialschicht, die das herkömmliche Siliziumkarbid ersetzt und bei extremen Temperaturen betrieben werden kann
Laut einer Studie veröffentlicht unter Naturelektronik, könnten Flash-Laufwerke auf der Basis von ferroelektrischem Aluminium-Scandium-Nitrid (AlScN) der Standard der nächsten Generation für den Markt sein, nicht nur wegen des guten Namens, sondern auch wegen der Temperaturbeständigkeit des Materials. Die Forscher Deep Jariwala und Roy Olsson von der University of Pennsylvania haben einen Speicherprototyp vorgestellt, der selbst bei einer Temperatur von 600 °C funktionsfähig bleibt, was angeblich doppelt so hoch ist wie das, was aktuelle Marktalternativen bieten.
Die größere Frage ist nun, warum solche Speicherlösungen überhaupt benötigt werden. Nun, die Antwort ist einfach. Durch die Integration schwerer Komponenten erzeugen Gigantic-Rechensysteme enorme Mengen an Wärmeenergie, die über die integrierte Kühllösung, sei es Flüssigkeit oder Luft, abgeführt werden. Bei Speichergeräten können jedoch aufgrund ihrer Flüchtigkeit außerhalb des zulässigen Bereichs liegende Temperaturen zu Datenverlusten und Leistungseinbußen führen, was für große Systeme unerschwinglich ist. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass der integrierte Speicher auch bei hohen Temperaturen kontinuierlich funktioniert.
Jariwala sagt, dass ihre Lösung auf riesige KI-Systeme abzielt, da sie es ihnen ermöglichen, auch unter härteren Bedingungen zu laufen. Abgesehen von den Temperaturvorteilen haben AlScN-basierte Speichergeräte Berichten zufolge einen Vorteil gegenüber herkömmlichen Produkten bei der Überbrückung der Ineffizienzen bei der Datenübertragung zwischen der Zentraleinheit und dem Speicher.
Obwohl die Siliziumkarbid-Technologie großartig ist, reicht sie bei weitem nicht an die Rechenleistung von Siliziumprozessoren heran, sodass fortschrittliche Verarbeitung und datenintensive Berechnungen wie KI bei hohen Temperaturen oder in rauen Umgebungen nicht wirklich möglich sind.
Die Stabilität unseres Speichergeräts könnte eine engere Integration von Speicher und Verarbeitung ermöglichen und so die Geschwindigkeit, Komplexität und Effizienz der Datenverarbeitung steigern. Wir nennen dies „speichergestütztes Computing“ und arbeiten mit anderen Teams zusammen, um die Voraussetzungen für KI in neuen Umgebungen zu schaffen
– Deep Jariwala, University of Pennsylvania
Die Forschung zeigt zwar, dass sich zukünftige Speicherstandards schnell weiterentwickeln könnten, wobei die grundlegende Änderung innerhalb der verwendeten Kernmaterialschichten vorgenommen wird, und in diesem Fall scheint AlScN eine Selbstverständlichkeit zu sein, aber es ist noch zu früh, dies zu sagen.