傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)芯片使用不同的區(qū)域來(lái)進(jìn)行計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，但新的研究首次表明這些區(qū)域可以在2D材料上結(jié)合在一起，這將產(chǎn)生更小、更強(qiáng)大、更節(jié)能的設(shè)備。
從技術(shù)上講，它是內(nèi)存中邏輯架構(gòu)或單個(gè)架構(gòu)，其中邏輯運(yùn)算與存儲(chǔ)功能結(jié)合在一起。它節(jié)省了在處理階段和存儲(chǔ)階段之間傳遞數(shù)據(jù)所需的時(shí)間和精力。
盡管以前已經(jīng)開(kāi)發(fā)過(guò)這些單一體系結(jié)構(gòu)的芯片，但它們并未使用2D材料-在這種情況下為二硫化鉬或MoS 2。MoS 2是僅三原子厚的出色半導(dǎo)體，已被證明是理想的材料。
(EPFL/LANES)
這項(xiàng)創(chuàng)新背后的科學(xué)家表示，它在人工智能中特別有用，從自動(dòng)駕駛汽車(chē)到可以識(shí)別您聲音的智能揚(yáng)聲器，因?yàn)樗７铝巳四X神經(jīng)元使用的聯(lián)合方法。
瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的電氣工程師Andras Kis說(shuō)：“電路執(zhí)行兩種功能的能力類(lèi)似于人腦的工作方式，其中神經(jīng)元參與存儲(chǔ)記憶和進(jìn)行心理計(jì)算。”。
“我們的電路設(shè)計(jì)具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。它可以減少與在存儲(chǔ)單元和處理器之間傳輸數(shù)據(jù)相關(guān)的能量損失，減少計(jì)算操作所需的時(shí)間，并縮小所需的空間。”
新芯片基于浮柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管或FGFET。這些晶體管已經(jīng)用于手機(jī)和筆記本電腦內(nèi)部的存儲(chǔ)，以能夠長(zhǎng)時(shí)間保持電荷而著稱(chēng)。
MoS 2先前已被確立為電子產(chǎn)品的杰出材料，其靈敏性足以與FGFET協(xié)同工作，以在單個(gè)電路中封裝眾多處理功能，從而使這些電路既可以用作存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元，也可以用作可編程晶體管。
與這種實(shí)驗(yàn)室工作一樣，將它轉(zhuǎn)換成適合于商業(yè)系統(tǒng)和小工具的形式將需要一段時(shí)間，但是研究背后的團(tuán)隊(duì)在擴(kuò)大芯片生產(chǎn)技術(shù)方面具有必要的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
從監(jiān)控?cái)z像頭到路牌，我們?cè)絹?lái)越多的小工具需要額外的智能設(shè)備-不僅要存儲(chǔ)信息，而且要在處理過(guò)程中做出明智的決策，同時(shí)還要保持低功耗。
滿足這一需求不僅需要弄清楚必要的計(jì)算機(jī)芯片的物理原理，還需要找到合適的材料以使它們成為現(xiàn)實(shí)，就像研究人員在這里所做的那樣。事實(shí)證明，當(dāng)涉及到AI時(shí)，復(fù)制人的大腦是一種非常好的方法。
研究人員在發(fā)表的論文中寫(xiě)道：“內(nèi)存和邏輯的這種直接集成可以提高處理速度，為實(shí)現(xiàn)基于2D材料的節(jié)能電路實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)，物聯(lián)網(wǎng)和非易失性計(jì)算開(kāi)辟了道路。”。
