Innoverende geheugenchip doet dubbel dienst als processor

Een team wetenschappers van de Nanyang Technological University in Singapore en de RWTH Aachen University en Forschungszentrum Juelich uit Duitsland hebben een manier gevonden om een geheugenchip dubbel dienst te laten doen als processor. Hierdoor kan data verwerkt worden op dezelfde plaats als waar het wordt opgeslagen, met een tijdswinst tot gevolg.

ReRAM

Om in hun opzet te slagen, maken de onderzoekers gebruik van zogenaamde ReRAM (Resistive Random Access Memory). Dit type geheugen wordt onder andere door SanDisk en Panasonic ontwikkeld en wordt stilletjes aan commercieel verkrijgbaar.

ReRAM wordt vergeleken met de neuronen in het menselijke brein en werkt sneller, is kleiner, slaat meer data op en verbruikt minder energie dan andere geheugenchips. De chip slaat informatie op als een variabele weerstand, welke kan worden gegenereerd door verschillende hoeveelheden stroom aan te leggen. ReRAM is bovendien niet-vluchtig, wat wil zeggen dat de data op de chip bewaard blijft wanneer het wordt uitgeschakeld en terug ingeschakeld.

Vertalen

Doordat ReRAM gebruik maakt van verschillende weerstanden om data op te slaan, kan het gegevens bewaren in meer staten dan enkel 0 en 1. Dit concept zorgt ervoor dat data sneller verwerkt kan worden dan mogelijk is met huidige chips. Deze chips werken immers binair, waardoor de data eerst naar nullen en enen moet worden vertaald, alvorens ze verwerkt kan worden.

“Het is vergelijkbaar met een lange conversatie voeren met iemand met behulp van een kleine vertaler. Dit vraagt veel tijd en is bovendien een erg intensief proces,” legt professor Chattopadhyay uit. “We zijn nu in staat om de capaciteit van de vertaler te vergroten, zodat data efficiënter verwerkt kan worden.”

De onderzoekers uit Singapore en Duitsland maken gebruik van een ‘Ternary nummer’-systeem, waarbij de data gecodeerd wordt met de cijfers 0, 1 en 2. Dit systeem is nog altijd niet volledig analoog, maar het is een stap in de goede richting. Het maakt het vertaalproces dat nodig is om de data te kunnen verwerken alvast een stuk sneller en eenvoudiger.

Toekomst

In de toekomst hopen de onderzoekers de hoeveelheid staten waarin data kan worden opgeslagen verder op te drijven. De wetenschappers kunnen op deze manier het verwerkingsproces vereenvoudigen en versnellen. Ook zijn ze in gesprek met mogelijke industriepartners om hun uitvinding op de markt te brengen.

Smartphonemakers lopen momenteel tegen grenzen aan om hun toestellen nog dunner te maken. Een geheugenchip die eveneens als processor gebruikt kan worden en bovendien kleiner is dan soortgenoten, zou deze limieten kunnen wegwerken.