China quebra recorde com memória 10 mil vezes mais veloz

Dispositivo chinês rompe gargalos antigos e pode dar à IA o impulso que faltava, com tecnologia baseada em grafeno e gravações em picossegundos

Pesquisadores da Universidade Fudan desenvolveram o dispositivo de armazenamento semicondutor mais rápido já registrado, uma memória flash não volátil batizada de “PoX”, capaz de programar um único bit em 400 picossegundos (0,0000000004 s) — equivalente a 25 bilhões de operações por segundo. O estudo, publicado nesta quarta-feira na revista Nature, eleva a memória não volátil a um patamar de velocidade antes exclusivo das memórias voláteis mais rápidas e estabelece um novo marco para hardware de IA, que demanda alto processamento de dados.

Rompendo barreiras de velocidade

Memórias RAM estáticas e dinâmicas (SRAM e DRAM) gravam dados em 1 a 10 nanossegundos, mas perdem informações quando desligadas. Já os chips flash armazenam dados sem energia, porém operam em microssegundos ou milissegundos — lentidão incompatível com aceleradores de IA modernos, que processam terabytes de parâmetros em tempo real.

A equipe da Fudan, liderada pelo professor Zhou Peng no Laboratório Estadual de Chips e Sistemas Integrados, reinventou a física do flash ao substituir canais de silício por grafeno Dirac bidimensional, explorando seu transporte de carga balística.

Ao ajustar o “comprimento gaussiano” do canal, os pesquisadores atingiram um fenômeno chamado superinjeção bidimensional, que injeta carga massivamente na camada de armazenamento, superando gargalos clássicos.

“Com otimização de processos guiada por IA, levamos a memória não volátil ao seu limite teórico”, afirmou Zhou à Xinhua. “Isso abre caminho para memórias flash de alta velocidade no futuro.”

Um bilhão de ciclos em um instante

Chunsen Liu, coautor do estudo, compara o avanço à evolução de um pendrive que grava mil vezes por segundo para um chip que executa um bilhão de operações no mesmo tempo. O recorde anterior de velocidade em memória flash não volátil era de dois milhões de operações por segundo.

Por ser não volátil, o PoX mantém dados sem energia, característica crucial para IA de próxima geração e dispositivos com bateria limitada. A combinação de baixo consumo e velocidade extrema pode eliminar gargalos em hardware de IA, onde o transporte de dados — e não o processamento — consome mais energia.

Impacto industrial e estratégico

A memória flash é peça-chave na estratégia global de semicondutores devido ao custo e escalabilidade. Especialistas afirmam que a inovação da Fudan introduz um “mecanismo totalmente novo” capaz de transformar o setor.

Em produção em massa, a tecnologia PoX poderia substituir caches SRAM em chips de IA, reduzindo espaço e consumo. Também viabilizaria dispositivos com inicialização instantânea e bancos de dados que armazenam conjuntos completos em RAM persistente.

O avanço ainda fortalece os esforços da China para liderança em semicondutores. A equipe não divulgou dados sobre durabilidade ou produção, mas o uso de grafeno sugere compatibilidade com processos industriais já existentes. “Nosso trabalho pode revolucionar o armazenamento, impulsionar a indústria e criar novas aplicações”, disse Zhou.

Próximos passos

Os engenheiros da Fudan trabalham agora na ampliação da arquitetura e em demonstrações em escala maior. Parceiros comerciais não foram revelados, mas fabricantes chineses já buscam integrar materiais 2D a linhas de produção CMOS.

Se bem-sucedido, o PoX pode se tornar uma nova classe de memórias ultrarrápidas e eficientes, atendendo à demanda de aceleradores para grandes modelos de linguagem — finalmente equipando o hardware de IA com armazenamento à altura de sua capacidade de processamento.

Com informações de IE*

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