Tampereen yliopisto, puolijohdeyritys Semiqon sekä suomalais-taiwanilainen tutkimus- ja yrityskonsortio ovat saaneet rahoituksen vähävirtaisten Fe-RAM.muistiteknologian skaalaamiseen datakeskuksiin ja pienlaitteisiin. Kolmivuotisen SHIFT-hankkeen (Scalable Hafnium-based Integrated Ferroelectric Technology for Data-Intensive Computing) on saanut  3,1 miljoonan euron rahoituksen kansainvälisestä Eureka Globalstars -ohjelmasta.

Tutkimushankkeessa kehitetään ferrosähköiseen muistitekniikkaan (FeRAM) perustuvia ratkaisuja, jotka voivat korvata nykyisiä muistiteknologioita tulevaisuuden mikropiireissä.  Ne voivat pienentää esimerkiksi datakeskusten sähkönkulutusta, vähentää jäähdytystarvetta ja mahdollistaa tehokkaammat tekoälysovellukset niin palvelinkeskuksissa kuin pienissä älylaitteissakin.

Nykyiset muistiratkaisut lähestyvät myös teknisiä rajojaan, ja monet vaihtoehtoiset teknologiat vaativat paljon sähköä sekä tuottavat lämpöä, joka lisää jäähdytystarvetta. Samalla tekoälyn ja muiden vaativien laskentasovellusten nopea kasvu lisää datakeskusten sähkönkulutusta ennennäkemättömällä vauhdilla. Keskuksissa merkittävä osa energiasta kuluu siihen, että tietoa siirretään jatkuvasti muistien ja prosessorien välillä. Tätä ongelmaa kutsutaan tietotekniikassa muistimuuriksi (memory wall).

Suomalais-taiwanilaisessa SHIFT-hankkeessa kehitettävän teknologian tavoitteena on tuoda muistitoiminnot ja laskenta lähemmäs toisiaan. Kun dataa voidaan tallentaa ja käsitellä samassa komponentissa, tiedonsiirtotarve pienenee ja energiankulutus vähenee. Hankkeessa yhdistyvät yliopistotutkimus, kasvuyritysten kehitystyö ja puolijohdeteollisuuden osaaminen.

Tampereen yliopiston apulaisprofessori Sayani Majumdar kertoo, että suomalaiset ja taiwanilaiset kumppanit muodostavat kokonaisuuden, jossa tutkimustuloksia voidaan viedä nopeasti kohti kaupallisia sovelluksia ja teollista valmistusta. ’’Taiwanilaiset kumppanit tuovat mukanaan suuren volyymin valmistus- ja paketointiosaamista, mikä on ratkaisevan tärkeää skaalaus- ja valmistushaasteiden selättämisessä lyhyessä ajassa, sanoo yliopiston apulaisprofessori Majumdar sanoo.

Tutkimushankkeen pitkän aikavälin tavoitteena on kehittää energiatehokkaampia muistiratkaisuja muun muassa tekoälylaskentaan, suurteholaskentaan, reunalaskentaan sekä tulevaisuuden kvanttiteknologioihin. Hanketta rahoittavat Eurekan lisäksi Business Finland ja taiwanilaisten kumppaneiden osalta teollisuusteknologian osasto DoIT (Department of Industrial Technology).

Lisää: Shift-hanke Tampereen yliopiston uutisessa (LINKKI).

Kuvituskuva: Tampereen yliopisto/Karu Films