突破AI運算瓶頸：記憶體內運算技術開啟高效能新紀元

隨著人工智慧技術飛速發展，浦項科技大學(POSTECH)研究團隊取得重大突破，可能徹底改變AI運算效率。由材料科學工程學系金世永教授與半導體工程學系郭賢貞博士，攜手IBM華生研究中心Oki Gunawan博士組成的研究團隊，首度揭開電化學隨機存取記憶體(ECRAM)的運作機制，這項關鍵發現已發表於《自然通訊》期刊。

在AI應用爆發式成長的當下，傳統運算架構面臨嚴峻挑戰。現行系統將資料儲存與處理單元分離，導致資料傳輸過程耗費大量時間與能源。為解決此痛點，學界提出「記憶體內運算」創新概念，直接在記憶體中進行運算，省去資料搬移過程，實現更快速、更節能的運作模式。

ECRAM正是實現此概念的關鍵技術。它透過離子移動來儲存與處理資訊，能實現連續類比式資料儲存。然而，其複雜結構與高阻抗氧化物材料特性，長期阻礙商業化程序。研究團隊突破性地採用氧化鎢材料開發多端點結構ECRAM裝置，並運用平行偶極線霍爾系統，首次成功觀測從超低溫(-223°C)到常溫(300K)的內部電子動態。

研究發現，ECRAM內部的氧空缺會形成淺施主能階(~0.1 eV)，猶如建立電子自由移動的「快速通道」。特別值得注意的是，這種機制在極低溫環境下仍保持穩定，展現出ECRAM裝置的卓越可靠性。

金世永教授強調：「這項研究透過實驗驗證了ECRAM在不同溫度下的切換機制，具有重要意義。技術商業化後，將可大幅提升智慧型手機、平板電腦等裝置的AI運算速度，同時延長電池續航力。」這項突破性發現，為下一代AI運算技術開創嶄新可能。

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