Nowa technologia MIT może prowadzić do dłuższej żywotności urządzeń i bardziej wydajnych systemów sztucznej inteligencji

Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na sztuczną inteligencję i obliczenia wymagające dużej ilości zasobów, rośnie zapotrzebowanie na energię. Tradycyjne konstrukcje układów scalonych przyczyniają się do tego marnotrawstwa, oddzielając komponenty logiczne i pamięciowe, zmuszając dane do nieefektywnego przesyłania tam i z powrotem. Teraz zespół naukowców z MIT opracował rozwiązanie, które może znacznie zwiększyć efektywność energetyczną - układając te komponenty razem na tylnym końcu chipa.

Tradycyjnie, wrażliwe tranzystory są budowane na jednej stronie krzemowego chipu, podczas gdy druga strona jest zarezerwowana na okablowanie. Dodawanie kolejnych komponentów jest trudnym zadaniem, ponieważ wymagane do tego ciepło zniszczyłoby istniejącą warstwę. Teraz zespół MIT - kierowany przez Yanjie Shao - poradził sobie z tym problemem, opracowując niskotemperaturowy proces produkcji.

Wykorzystując unikalny materiał o nazwie amorficzny tlenek indu, zespół wytworzył ultracienkie warstwy tranzystorów w temperaturze zaledwie 150 °C (302 °F) - wystarczająco niskiej, aby chronić znajdujące się pod nimi obwody. Umożliwiło to układanie aktywnych tranzystorów bezpośrednio na tylnym końcu, skutecznie łącząc logikę i pamięć w jeden, kompaktowy pionowy stos.

Teraz możemy zbudować platformę wszechstronnej elektroniki na tylnym końcu chipa, która pozwala nam osiągnąć wysoką wydajność energetyczną i wiele różnych funkcji w bardzo małych urządzeniach. Mamy dobrą architekturę urządzenia i materiał do pracy, ale musimy nadal wprowadzać innowacje, aby odkryć ostateczne granice wydajności. - Yanjie Shao.

Udoskonalając istniejący projekt, naukowcy wykorzystali materiał ferroelektryczny o nazwie tlenek hafnu i cyrkonu do stworzenia 20-nanometrowych tranzystorów. W testach urządzenia wykazały błyskawiczne prędkości przełączania wynoszące zaledwie 10 nanosekund, co stanowi limit sprzętu pomiarowego zespołu, a jednocześnie zużywają znacznie mniej napięcia niż porównywalna technologia.