Terwijl de vraag naar dataopslag door de explosieve groei van kunstmatige intelligentie (AI) exponentieel toeneemt, staat de industrie voor een paradox: we hebben meer capaciteit nodig, maar de huidige technologieën vreten te veel stroom. Samsung Electronics lijkt nu een antwoord te hebben gevonden op dit dilemma. Het bedrijf kondigde woensdag een technologische doorbraak aan die het stroomverbruik van geheugenchips drastisch kan terugdringen. Deze innovatie valt samen met een grootscheepse reorganisatie van Samsungs onderzoekstak, waarbij de focus volledig verschuift naar wendbaarheid en AI-integratie.

Innovatie in (NAND) architectuur

Onderzoekers van het Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) zijn erin geslaagd een nieuwe NAND-flashgeheugentechnologie te ontwikkelen die het energieverbruik tijdens het lezen en schrijven van data met maar liefst 96 procent kan verminderen. De resultaten van dit onderzoek, waaraan 34 wetenschappers van SAIT en het Semiconductor Research Institute hebben gewerkt, werden op 27 november gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift Nature.

De kern van de innovatie ligt in het combineren van zogeheten ferro-elektrische materialen met oxide-halfgeleiders. In conventionele NAND-chips worden cellen verticaal gestapeld om de capaciteit te vergroten. Het nadeel van deze methode is dat het stroomverbruik toeneemt naarmate er meer lagen worden toegevoegd, simpelweg omdat het signaal door al die verbonden cellen moet reizen. De onderzoekers hebben dit probleem omzeild door gebruik te maken van de unieke eigenschappen van oxide-halfgeleiders. Waar een bepaalde drempelspanning bij hoogwaardige componenten vaak als een zwakte werd gezien, bleek dit in de nieuwe architectuur juist de sleutel tot energiebesparing.

Toekomstbestendige opslag

Het team heeft met deze nieuwe methode niet alleen het stroomverbruik getemd, maar ook een hoge opslagdichtheid van 5 bits per cel weten te realiseren. Dit werd voorheen als technisch onhaalbaar beschouwd met de bestaande materialen. Yoo Si-jeong, hoofdonderzoeker bij SAIT, toonde zich verheugd over de validatie van hun werk. Hij benadrukte dat de rol van opslag in het AI-ecosysteem cruciaal wordt en dat het instituut nu inzet op vervolgonderzoek om deze technologie commercieel levensvatbaar te maken. De verwachting is dat deze chips op termijn hun weg zullen vinden naar grootschalige datacenters en mobiele AI-toepassingen, waar energie-efficiëntie de hoogste prioriteit heeft.

Van onderzoekscentrum naar wendbare ‘Labs’

Deze technologische sprong voorwaarts staat niet op zichzelf, maar maakt deel uit van een bredere strategische omwenteling binnen de Zuid-Koreaanse techgigant. Op dezelfde dag werd bekend dat Samsung zijn R&D-organisatie drastisch op de schop neemt. De structuur van SAIT wordt omgevormd van een systeem met grote ‘centra’ naar een model gebaseerd op kleinere, flexibele ‘laboratoria’.

Bronnen binnen de halfgeleiderindustrie melden dat deze stap bedoeld is om de logge onderzoeksprocessen te versnellen. De leiding van de Device Solutions (DS) divisie wil af van onderzoek dat blijft hangen in de academische fase. Door wetenschappers dichter bij de productielijnen te plaatsen en te werken in compacte ‘Labs’, moet innovatie sneller vertaald worden naar concrete verbeteringen in de geheugen- en foundry-activiteiten. Sinds halverwege dit jaar worden gepromoveerde onderzoekers al vaker direct in de operationele divisies geplaatst om de kloof tussen theorie en praktijk te dichten.

Nieuwe leiders en AI als kernstrategie

Als onderdeel van deze transformatie heeft Samsung professor Park Hong-kun van Harvard University aangetrokken als het nieuwe hoofd van SAIT. Park, een autoriteit op het gebied van kwantumcomputers en nanoscience, moet de vernieuwde organisatie leiden. Onder zijn bewind wordt ook het AI-onderzoek, dat eerder was ondergebracht bij een ander innovatiecentrum, weer teruggehaald naar SAIT. Dit onderstreept de ambitie om fundamenteel onderzoek naar kunstmatige intelligentie te intensiveren.

De reorganisatie reikt echter verder dan alleen de onderzoekstak. Samsung positioneert zich steeds nadrukkelijker als een ‘AI Company’ in plaats van enkel een hardwarefabrikant. Er zijn nieuwe teams in het leven geroepen die rechtstreeks onder de Chief Technology Officer (CTO) vallen, waaronder een ‘AI Strategy Team’. Dit team krijgt de taak om een overkoepelende roadmap te maken voor alle producten en diensten, en om strategische partnerschappen wereldwijd te smeden. Daarnaast is er een ‘AX Team’ (AI Transformation) opgericht, dat als interne controlekamer moet fungeren om de digitale transformatie binnen alle bedrijfsdivisies af te dwingen. Met deze tweesporenbeleid probeert Samsung de ontwikkeling van AI-technologie niet alleen te versnellen, maar ook diep in het DNA van de gehele organisatie te verankeren.