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Racetrack Logic: smart in-memory computing

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Introduzione

L’invenzione consiste in un dispositivo nanoelettronico capace sia di memorizzare dati sia di elaborarli. I dati vengono memorizzati su un nastro magnetico di dimensioni nanometriche. Tuttavia è anche possibile compiere operazioni logiche elementari di tipo XOR/XNOR sui dati memorizzati, senza bisogno di appoggiarsi a circuiti esterni alla memoria stessa. Il dispositivo elabora in modo parallelo tutti i dati memorizzati nell’array.

Caratteristiche Tecniche

L’invenzione consiste in un nastro magnetico di dimensioni nanometriche usato per memorizzare dati in maniera non volatile e con un basso consumo di energia. La scrittura e la lettura di dati avviene elettricamente tramite l’uso di una giunzione magneto-tunnel. La scrittura dei dati avviene attraverso l’iniezione di una corrente elettrica, mentre la lettura attraverso una misurazione di resistenza. I dati possono essere spostati all’interno della memoria tramite l’iniezione di una corrente elettrica che scorre lungo il nastro magnetico stesso. Attraverso l’applicazione all’intero circuito di un singolo campo magnetico esterno è possibile effettuare operazioni logiche elementari di tipo XOR/XNOR sui dati memorizzati all’interno del nano nastro magnetico. Il tipo di operazione logica effettuata può essere programmata per ogni elemento dell’array. Il dispositivo può essere utilizzato per realizzare memorie CAM ad elevata densità come elemento per una nuova generazione di memorie CACHE.

Possibili Applicazioni

  • Internet of Things (IoT);
  • Sistemi di elaborazione dati ad alte prestazioni;
  • Big data;
  • Sistemi di intelligenza artificiale;
  • Sistemi embedded a basso consumo.

Vantaggi

  • Capacità di elaborare dati direttamente dentro la memoria;
  • Alta densità di memoria;
  • Possibilità di creare circuiti tridimensionali;
  • Basso consumo di potenza dinamica;
  • Nessun consumo di potenza statica;
  • Memoria non volatile magnetica;
  • Operazioni XOR/XNOR parallele sull’intero array.