AI 熱潮帶動全球能源消耗屢創新高，龐大的運算需求需要大量能源支撐，每當新的資料中心進駐社區，都會在當地居民間引發爭議。《TechRadar》報導，科學家似乎找到了一種可能大幅降低記憶體與資料儲存能源需求的方法。如果這項技術最終能夠實現，可能對未來的運算與 AI 產業帶來重大影響。
挑戰熱力學最低能耗：磁性記憶體技術有望逼近「蘭道爾極限」
蘇格蘭愛丁堡大學研究人員在《Advanced Materials》期刊發表論文，指出這項突破可能從根本上改變磁性記憶體的運作方式。現有磁性記憶體是透過切換狀態來儲存與控制數位資訊，但這類切換往往需要消耗不少能源。
研究團隊找到了一種不同於傳統做法的替代方案，改以超快磁場脈衝切換磁性狀態，所需能量大幅降低。《ScienceDaily》提及，電腦模擬顯示，與目前使用或正在開發的主流記憶體技術相比，包括 DRAM、STT-MRAM 及新興的 SOT-MRAM，這種方法可將磁性狀態切換的能源消耗降低數個數量級。
《ScienceDaily》指出，研究團隊預測，未來磁性記憶體在切換磁性狀態時的能耗有望逼近「蘭道爾極限」（Landauer limit），也就是熱力學所允許的最低能耗，代表處理單一位元資訊所需的最低能源。蘭道爾極限是物理學所界定的基本能源下限，因此，若能讓記憶體運作所需的能源進一步接近這個極限，將是提升運算能源效率的重要進展。
距離實際應用仍有長路：突破性節能技術尚處理論階段
AI 產業快速發展才短短幾年，資料中心的能源消耗卻已成為日益嚴重的問題。研究團隊指出：「若效率無法大幅提升，資訊與通訊科技最終可能占全球電力消耗與碳排放相當大的比重。」AI 更進一步推升了這項趨勢，不僅需要大量零組件，也會產生可觀的碳排放。
雖然研究聚焦於磁性記憶體，但作者認為，這套理論也有機會應用在其他技術上。研究作者 Elton J.G. Santos 博士表示：「同樣的架構可以延伸到電流，甚至是超快雷射脈衝；這些都是未來資料儲存領域最前沿的技術之一。這意味著，本研究提出的概念可能有更廣泛的應用，不侷限於我們目前研究的系統。」
目前這項研究仍停留在理論階段，論文作者提出了幾項實際可行的方向，供後續研究打造原型並進行實驗。《TechRadar》補充，這項技術距離實際應用仍有一段很長的路要走，短期內不太可能帶來巨大改變。但這項研究的潛力仍讓人期待，未來資料中心或許真能大幅降低能源消耗。
＊本文開放合作夥伴轉載，資料來源：《TechRadar》、《ScienceDaily》，圖片來源：Unsplash。
