Cientistas chineses criam memória que grava 25 bilhões de bits por segundo, superando em 10.000 vezes a velocidade do flash tradicional
Uma equipe de pesquisa da Universidade Fudan construiu o dispositivo de armazenamento semicondutor mais rápido já registrado, uma memória flash não volátil chamada “PoX”, que programa um único bit em 400 picossegundos (0,0000000004 s) — aproximadamente 25 bilhões de operações por segundo. O resultado, publicado hoje na Nature, eleva a memória não volátil a um domínio de velocidade anteriormente reservado às memórias voláteis mais rápidas e estabelece um padrão para hardware de IA com grande demanda por dados.
Quebrando o teto de velocidade
As RAMs estáticas e dinâmicas convencionais (SRAM, DRAM) gravam dados em 1 a 10 nanossegundos, mas perdem tudo quando a energia é cortada. Os chips flash, por outro lado, armazenam dados sem energia, mas normalmente precisam de microssegundos a milissegundos por gravação — muito lento para os aceleradores de IA modernos que desviam terabytes de parâmetros em tempo real.
O grupo Fudan, liderado pelo Prof. Zhou Peng no Laboratório Estadual de Chips e Sistemas Integrados, reprojetou a física do flash substituindo canais de silício por grafeno Dirac bidimensional e explorando seu transporte de carga balística.
Ao ajustar o “comprimento gaussiano” do canal, a equipe alcançou uma superinjeção bidimensional, que é um surto de carga efetivamente ilimitado na camada de armazenamento que ignora o gargalo de injeção clássico.
“Usando a otimização de processos orientada por IA, levamos a memória não volátil ao seu limite teórico”, disse Zhou à Xinhua, acrescentando que o feito “abre caminho para futuras memórias flash de alta velocidade”.
Um bilhão de ciclos em um piscar de olhos
O coautor Liu Chunsen compara o avanço à transição de um disco USB que grava 1.000 vezes por segundo para um chip que dispara 1 bilhão de vezes em um piscar de olhos. O recorde mundial anterior para velocidade de programação flash não volátil era de cerca de dois milhões de operações por segundo.
Como o PoX é não volátil, ele retém dados sem energia em modo de espera, uma propriedade essencial para a IA de ponta da próxima geração e sistemas com restrições de bateria . A combinação de energia ultrabaixa com velocidades de gravação de picossegundos poderia eliminar o antigo gargalo de memória em hardware de inferência e treinamento de IA, onde o transporte de dados, e não a aritmética, agora domina os orçamentos de energia.
Implicações industriais e estratégicas
A memória flash continua sendo um pilar fundamental da estratégia global de semicondutores devido ao seu custo e escalabilidade. O avanço da Fudan, segundo os críticos, oferece um “mecanismo completamente original” que pode mudar esse cenário.
Se produzida em massa, a memória estilo PoX poderia eliminar caches SRAM de alta velocidade separados em chips de IA, reduzindo área e energia. Ela pode habilitar laptops e celulares de baixo consumo de energia e inicialização instantânea, além de suportar mecanismos de banco de dados que armazenam conjuntos de trabalho inteiros em RAM persistente.
O dispositivo também pode fortalecer o esforço doméstico da China para garantir a liderança em tecnologias de chips fundamentais . A equipe não divulgou números de resistência ou rendimento de fabricação, mas o canal de grafeno sugere compatibilidade com os processos de materiais 2D existentes que as fábricas globais já estão explorando. “Nosso avanço pode remodelar a tecnologia de armazenamento, impulsionar atualizações industriais e abrir novos cenários de aplicação”, disse Zhou.
O que acontece depois
Os engenheiros da Fudan estão agora ampliando a arquitetura da célula e realizando demonstrações em nível de matriz. Os parceiros comerciais não foram nomeados, mas as fundições chinesas estão correndo para integrar materiais 2D com as principais linhas CMOS.
Se for bem-sucedido, o PoX poderá surgir como uma nova classe de memórias ultrarrápidas e ultraverdes que atenderão ao crescente apetite dos aceleradores de grandes modelos de linguagem, finalmente dando ao hardware de IA um meio de armazenamento que acompanha sua lógica.
