محققین برای اولین بار موفق به ترکیب واحد‌های حافظه و پردازش در چیپ کامپیوتری شدند

مهندسین انستیتوی تکنولوژی لوزان در سوییس اخیرا موفق به توسعه یک چیپ کامپیوتری بوده‌اند که دو کارکرد مختلف -یعنی عملیات منطق و ذخیره‌سازی داده- را در یک معماری واحد ترکیب می‌کند و بنابراین امکان ساخت دیوایس‌هایی بهینه‌تر مهیا می‌شود. تکنولوژی توسعه یافته به دست آن‌ها به صورت خاص برای موارد مرتبط با هوش مصنوعی کاربردی خواهد بود.

این دستاوردی بزرگ در حوزه الکترونیک است. مهندسین آزمایشگاه الکترونیک‌ها و ساختارهای نانو این انستیتو، یک مدار نسل بعدی توسعه داده‌اند که می‌تواند به ساخت دیوایس‌های کوچک‌تر، سریع‌تر و بهینه‌تر از نظر مصرف انرژی منجر شود. تکنولوژی انقلابی آن‌ها نخستین تکنولوژی در نوع خود است که از مواد دوبعدی در آنچه معماری منطق-در-حافظه نامیده می‌شود استفاده کرده.

تا به امروز، بهینگی انرژی در چیپ‌های کامپیوتری توسط معماری فون نویمان که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرد محدود شده و پردازش داده و ذخیره‌سازی داده در دو واحد مختلف صورت می‌گیرند. این یعنی داده باید مداوما میان دو واحد جابه‌جا شود و به این ترتیب، انرژی و زمان زیادی مصرف می‌شود.

با ترکیب این دو واحد در یک معماری واحد، مهندسین می‌توانند از اتلاف انرژی و وقت جلوگیری کنند. ایده پشت چیپ جدید انستیتوی لوزان همین بوده، اما مهندسین پا را از دیوایس‌های منطق-در-حافظه نیز فراتر گذاشته است. چیپ این انستیتو از MoS2 ساخته شده که ماده‌ای دو بعدی و تک‌لایه‌ای است که تنها به اندازه سه اتم قطر دارد. این ماده ضمنا نیمه‌هادی بسیار خوبی به حساب می‌آید. البته محققین سال‌ها پیش روی خواص منحصربه‌فرد MoS2 پژوهش کرده بودند و مشخص شده بود که به صورت خاص برای دیوایس‌های الکترونیکی مناسب است. حالا تیم سوییسی پا را از تحقیقات ابتدایی فراتر گذاشته و تکنولوژی نسل بعد را توسعه داده‌اند.

اینکه مدارها بتوانند دو کارکرد مختلف به صورت همزمان داشته باشند، دقیقا مشابه عملکرد ذهن انسان است که در آن، عصب‌ها هم به ذخیره‌سازی داده و هم محاسبات ذهنی می‌پردازند. طراحی مهندسین سوییسی چند مزیت دارد. از یک سو اتلاف انرژی به هنگام انتقال داده میان واحد حافظه و پردازنده‌ها کاهش می‌یابد و مدت‌زمان لازم برای عملیات‌ها کمتر می‌شود و از سوی دیگر، با چیپ‌های در ابعاد کوچک‌تر روبه‌رو خواهیم بود.