Acest material 2D imită rolul unui neuron și poate înlocui cipurile pentru PC

Inginerii de la EPFL au creat un nou cip de calculator care poate procesa și stoca date în același circuit. Este realizat folosind un material bidimensional numit disulfură de molibden (MoS2), care deschide calea către electronice mai mici și mai eficiente din punct de vedere energetic.

Calculatoarele tradiționale prelucrează date într-o zonă – CPU – apoi le transmit unei alte secțiuni, cum ar fi un hard disk sau o unitate SSD, pentru stocare.

Acest sistem a funcționat pentru noi de zeci de ani, dar nu este neapărat cel mai eficient mod de a face lucrurile.

Ce alternative există?

Un model care poate fi luat ca exemplu este întocmai creierul uman – cel mai puternic computer din lume – unde neuronii au capacitatea de a procesa și stoca informații.

În ultimii ani, inginerii au încercat să imite această funcționalitate, creând cipuri cu arhitectură logică-în-memorie, cunoscute uneori ca “memristori”.

Ceea ce înseamnă că am putea produce dispozitive mai mici și mai rapide, care să necesite mai puțină energie și mai puțin transfer de date.

Studiul EPFL face câțiva pași noi către acest obiectiv.

Noul cip logic-in-memory al echipei este primul realizat cu un material 2D, cuprinzând un singur strat de MoS2 cu o grosime de doar trei atomi. Faptul că este ultra-subțire face din acest material să fie perfect pentru micșorarea dispozitivelor, în același timp făcându-l și un semiconductor excelent.

Noul cip este ceea ce este cunoscut sub numele de floating-gate field-effect transistor (FGFET). De obicei utilizate în sistemele de memorie flash, cum ar fi cardurile SD, aceste tranzistoare sunt bune pentru a reține încărcăturile electrice pentru perioade lungi de timp.

MoS2 este deosebit de sensibil la aceste încărcări stocate, permițându-i să îndeplinească atât funcții logice, cât și funcții de memorie.

“Proiectarea circuitului nostru are mai multe avantaje”, spune Andras Kis, autorul principal al studiului.

“Poate reduce pierderile de energie asociate cu transferul de date între unitățile de memorie și procesoare, poate reduce timpul necesar operațiunilor de calcul și poate micșora spațiul necesar. Asta deschide calea către dispozitive mai mici, mai puternice și mai eficiente din punct de vedere energetic”.