KI-Computer können in rauen Umgebungen wie der Venus laufen

TPO – Extrem hitzebeständiger Computerspeicher kann bei Venus-ähnlichen Temperaturen betrieben werden und könnte unter rauen Bedingungen wie in Kernkraftwerken und sogar für zukünftige NASA-Missionen eingesetzt werden.

Computerspeichergeräte aus ferroelektrischem Aluminiumscandiumnitrid, das extremen Temperaturen standhält. (Foto: University of Pennsylvania)

Neue Computerspeicher, die bei Temperaturen betrieben werden können, die so hoch sind, dass Gestein zu schmelzen beginnt, könnten den Weg für Computer ebnen, die in der rauen Umgebung der Venus funktionieren.

Die langlebigsten nichtflüchtigen Speichergeräte (NVM), darunter auch Solid-State-Laufwerke (SSDs), können bei Temperaturen von bis zu 300 °C versagen. Wissenschaftler haben jedoch eine neue ferroelektrische Diode (ein Halbleiterschaltgerät) entwickelt und getestet, die selbst bei Temperaturen von 600 °C noch stundenlang funktioniert.

Dies bedeutet, dass Sensoren und Computergeräte mit Dioden in rauen Umgebungen eingesetzt werden können – beispielsweise in Kernkraftwerken, bei der Öl- und Gasförderung in der Tiefsee oder auf dem heißesten Planeten unseres Sonnensystems –, wo sie zuvor innerhalb von Sekunden versagt hätten.

NVM-Geräte werden aus einem Material namens ferroelektrisches Aluminiumscandiumnitrid (AlScN) hergestellt, das auf dem neuesten Stand der Materialwissenschaft ist und erst in den letzten fünf Jahren als Option für Hochleistungshalbleiter aufgetaucht ist.

Dabei basiert das Gerät auf einer AlScN-Diode mit einer Dicke von 45 Nanometern, was 1.800-mal kleiner ist als die Breite eines menschlichen Haares.

Wissenschaftler nutzen Aluminiumscandiumnitrid, um Computer zu entwickeln, die auf extrem heißen Planeten wie der Venus funktionieren. (Foto: SCIEPRO)

Eine der bemerkenswertesten Entdeckungen des Teams war, dass die Geräte eine Million Lesezyklen bewältigen und über sechs Stunden lang ein stabiles Ein-Aus-Verhältnis aufrechterhalten konnten – ein beispielloses Ergebnis, sagte Dhiren Pradhan, Postdoktorand für Elektro- und Systemtechnik an der University of Pennsylvania in den USA.

Die Arbeit baut auf bestehenden Forschungsarbeiten zu Halbleitern auf, die auch bei extremen Temperaturen betrieben werden können. Fügt man diesen Speicher hinzu, erhält man einen Computer, der fast überall funktionieren kann, sagen die Wissenschaftler.

„Es geht nicht nur darum, die Ausrüstung zu verbessern, sondern auch darum, neue Fortschritte in Wissenschaft und Technologie zu erzielen“, sagte Deep Jariwala, außerordentlicher Professor für Elektro- und Systemtechnik an der University of Pennsylvania in den USA.

Insbesondere sagen Wissenschaftler, dass eine neue Ära siliziumfreier Computergeräte entstehen könnte, die Speicher und Verarbeitung für datenintensive Aufgaben wie künstliche Intelligenz (KI) enger miteinander integrieren.

Wissenschaftler glauben, dass der neue Ansatz – die Kombination von hitzebeständigem Speicher und Prozessoren – letztendlich zur KI-Verarbeitung unter extremen Bedingungen auf anderen Planeten führen könnte.

Ha Thu

Laut Live Science