Мозгоподобные чипы могут сделать ПК в миллион раз эффективнее

Будущие компьютеры могут быть смоделированы так, чтобы имитировать и напоминать человеческий мозг, и, как бы футуристично это ни звучало, эта технология может быть ближе, чем мы думаем.

Новый научный отчет показывает, что новый материал потенциально может помочь в производстве чипов для ПК, которые будут в 1 миллион раз более эффективными, чем существующие технологии, и это может произойти до конца этого десятилетия.

Ученые из Королевского технологического института KTH в Стокгольме, Швеция, и Стэнфордского университета объединились для исследования этого вопроса и опубликовали свои выводы на веб- сайте KTH . Согласно их исследованиям, сверхмощный мозгоподобный компьютер будущего может стать реальностью благодаря разработанному новому материалу.

Рассматриваемый материал представляет собой соединение карбида титана под названием MXene. Использование этого нового материала для изготовления компонентов памяти потенциально может воплотить в жизнь идею ученых, сделав компьютеры, имитирующие человеческий мозг, не только реальными, но и коммерчески жизнеспособными в ближайшем будущем.

Ученые обнаружили, что компоненты электрохимической памяти с произвольным доступом (ECRAM) демонстрируют большой потенциал при изготовлении из двумерного карбида титана. Способная как хранить, так и обрабатывать данные, ECRAM избавит процессор от обмена данными с памятью, выполняя обе задачи одновременно.

В отчете описывается, как работает ECRAM, называя его «компонентом, в котором переключение происходит путем введения ионов в канал окисления, в некотором смысле аналогично нашему мозгу, который также работает с ионами».

Разработка такого компьютера с качествами, подобными мозгу, может создать машину с выдающимися возможностями искусственного интеллекта, и, по мнению ученых, ее будет достаточно легко изготовить с использованием MXene. Процесс сборки будет таким же, как сборка комплементарной металл-оксид-полупроводниковой (КМОП) пластины, и будет включать интеграцию слоев двумерного материала на кремнии.

В заявлении, сделанном TechRadar Pro , Макс Хамеди, доцент KTH, рассказал о мощности, которой могут обладать эти новые компьютеры. Компоненты памяти, изготовленные с использованием MXene, работают быстрее, чем любые ранее показанные.

«Мы сможем производить компьютерные блоки специального назначения [скажем, через 5–10 лет], в которых объединяются память и транзисторы, что сделает их как минимум в 1000 раз более энергоэффективными, чем лучшие компьютеры , которые у нас есть сегодня для задач искусственного интеллекта и моделирования [некоторые расчеты даже показывают 1-миллионную энергоэффективность для некоторых алгоритмов]», — сказал Хамеди.

Эти будущие компьютеры потребуют не менее пяти лет испытаний, но одна из самых сложных частей уже позади: прорыв. Если так пойдет и дальше, в ближайшие несколько лет мы можем увидеть беспрецедентную вычислительную мощность.