توسعه چیپ کامپیوتر با ضخامت چندین اتم و عملکرد مشابه نورون‌های مغز

تراشه‌های سنتی کامپیوترها دارای بخش‌های مجزا برای محاسبات و ذخیره اطلاعات هستند، اما تحقیقی جدید برای اولین بار آن‌ها را روی یک ماده دو بعدی ترکیب کرده که نتیجه آن توسعه دستگاه‌های کوچکتر، قدرتمندتر و با مصرف انرژی بهینه‌تر خواهد بود.

این ساختار از نظر فنی با نام معماری «Logic-in-memory» یا معماری واحد شناخته می‌شود و در آن عملیات‌های منطقی با عملکردهای حافظه ترکیب شده و صرفه‌جویی در زمان و انرژی موردنیاز برای انتقال داده‌ها میان فضای ذخیره‌سازی و پردازش آن‌ها را در پی دارد.

در حالی که در گذشته نیز امکان توسعه تراشه‌های با معماری واحد وجود دارد، تا به امروز برای چنین کاری از ماده دو بعدی استفاده نشده بود و در پژوهش جدید محققان از «مولیبدن دی‌سولفید» یا «MoS2» استفاده کرده‌اند که یک نیمه‌هادی بی‌نظیر با ضخامت تنها ۳ اتم است.

به گفته پژوهشگران این نوآوری در زمینه هوش مصنوعی، ماشین‌های خودران و اسپیکرهای هوشمند با قابلیت شناسایی صدا مفید خواهد بود چرا که عملکردی مشابه با نورون‌های مغز دارد. «آندرس کیس»، مهندس برق در «موسسه فناوری فدرال سوئیس» (EPFL) در لوزان اعلام کرده:

«توانایی مدارها در انجام دو کار، مشابه عملکرد مغز است، جایی که نورون‌ها در دو بخش ذخیره‌سازی خاطرات و محاسبات ذهنی نقش دارند. طراحی مدار ما دارای چندین مزیت است. این سبک طراحی باعث کاهش اتلاف انرژی مربوط به انتقال داده‌ها میان واحد‌های حافظه و پردازنده‌ها، کاهش زمان موردنیاز برای عملیات‌های محاسباتی و کاهش فضای موردنیاز می‌شود.»

تراشه

این تراشه جدید مبتنی بر ترانزیستورهای «اثر میدان دروازه شناور» یا FGFET است که هم اکنون برای فضای ذخیره‌سازی گوشی‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند و می‌توانند بارهای الکتریکی را برای مدت طولانی حفظ کنند.

MoS2 به اندازه‌ای حساس است که می‌تواند همزمان با FGFET کار کند تا عملکردهای پردازشی متعددی را درون یک مدار واحد قرار دهد که همین موضوع باعث می‌شود با مدارهایی روبه‌رو شویم که می‌توانند به عنوان فضای ذخیره‌سازی و ترانزیستورهای قابل برنامه‌ریزی کار کنند.

محققان به چنین معماری در محیط آزمایشگاهی دست پیدا کرده‌اند و برای تجاری شدن آن‌ها و همچنین استفاده در گجت‌ها باید مدت زمان نامعلومی منتظر بمانیم، البته تیم توسعه‌دهنده آن دارای تخصص لازم برای گسترش فناوری تولید تراشه هستند.

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟