Nature: 2D-материал изменяет форму 3D-электроники для искусственного интеллекта

Многофункциональные компьютерные чипы эволюционировали, чтобы делать больше благодаря встроенным датчикам, процессорам, памяти и другим специализированным компонентам. Однако по мере расширения чипов увеличивается и время, необходимое для перемещения информации между функциональными компонентами.

Подумайте об этом, как о строительстве дома, — говорит Санг-Хун Бэ, доцент кафедры машиностроения и материаловедения в Школе инженеров Маккелви при Вашингтонском университете в Сент-Луисе.

Вы строите дом по бокам и по вертикали, чтобы получить больше функций, больше места для более специализированной деятельности, но при этом вам приходится тратить больше времени на перемещение или общение между комнатами.

Чтобы решить эту проблему, Бэ и группа международных коллег, включая исследователей из Массачусетского технологического института, Университета Йонсей, Университета Инха, Технологического института Джорджии и Университета Нотр-Дам, продемонстрировали монолитную 3D-интеграцию слоистых 2D-материалов в новое аппаратное обеспечение для вычислений в области искусственного интеллекта (ИИ). По их мнению, их новый подход не только обеспечит решение на уровне материала для полной интеграции множества функций в один небольшой электронный чип, но и проложит путь к продвинутым вычислениям ИИ.

Работа была опубликована 27 ноября в журнале Nature Materials, где она была выбрана в качестве статьи на обложке.

Созданный командой монолитный 3D-интегрированный чип имеет преимущества перед существующими компьютерными чипами с боковой интеграцией. Устройство содержит шесть атомарно тонких 2D-слоев, каждый из которых выполняет свою функцию, и позволяет значительно сократить время обработки данных, энергопотребление, время ожидания и занимаемую площадь. Это достигается за счет плотной упаковки вычислительных слоев, обеспечивающей плотное межслойное взаимодействие. В результате аппаратное обеспечение обеспечивает беспрецедентную эффективность и производительность при выполнении вычислительных задач, связанных с искусственным интеллектом.

Это открытие предлагает новое решение для интеграции электроники, а также открывает дверь в новую эру многофункционального вычислительного оборудования. По словам Бэ, эта технология, в основе которой лежит предельный параллелизм, может значительно расширить возможности систем искусственного интеллекта, позволяя им решать сложные задачи с молниеносной скоростью и исключительной точностью.

Монолитная 3D-интеграция способна изменить всю электронную и вычислительную индустрию, позволив создавать более компактные, мощные и энергоэффективные устройства, — говорит Бэ.

Атомарно тонкие 2D-материалы идеально подходят для этого, и мы с коллегами будем продолжать совершенствовать этот материал, пока в конечном итоге не сможем интегрировать все функциональные слои в один чип.

По словам Бэ, эти устройства также более гибкие и функциональные, что делает их пригодными для более широкого применения.

От автономных транспортных средств до медицинской диагностики и центров обработки данных — области применения этой монолитной технологии 3D-интеграции потенциально безграничны, — заключает он.

Например, технология in-sensor computing объединяет функции датчика и компьютера в одном устройстве, вместо того чтобы датчик получал информацию, а затем передавал ее в компьютер. Это позволяет нам получать сигнал и напрямую вычислять данные, что приводит к ускорению обработки, снижению энергопотребления и повышению безопасности, поскольку данные не передаются.

30.11.2023


Подписаться в Telegram



Net&IT

Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее

Несколько лет назад исследователи Массачу...

Ученые приблизились к более легким и гибким оптоэлектронным устройствам
Ученые приблизились к более легким и гибким оптоэлектронным устройствам

Органические оптоэлектронные устройства, такие...

PNAS Nexus: ИИ пока еще далеко до человеческих способностей мыслить
PNAS Nexus: ИИ пока еще далеко до человеческих способностей мыслить

Атанасиос С. Фокас рассматривает актуальный во...

Nature: ИИ генерирует белки с исключительной прочностью связывания
Nature: ИИ генерирует белки с исключительной прочностью связывания

В новом исследовании, опубликованном 18 декабр...

Nature Computational Science: ИИ может предсказывать события в жизни людей
Nature Computational Science: ИИ может предсказывать события в жизни людей

Искусственный интеллект, разработанный для&nbs...

Nature Electronics: Изменение памяти дает новые вычислительные возможности
Nature Electronics: Изменение памяти дает новые вычислительные возможности

Ученые Рочестерского университета разработали ...

Nature: 2D-материал изменяет форму 3D-электроники для искусственного интеллекта
Nature: 2D-материал изменяет форму 3D-электроники для искусственного интеллекта

Многофункциональные компьютерные чипы эволюцио...

Началась регистрация на конкурс «Битва искусственных интеллектов»
Началась регистрация на конкурс «Битва искусственных интеллектов»

Стартовал отборочный этап Международного техно...

ИИ помогает математикам находить закономерности
ИИ помогает математикам находить закономерности

Применение машинного обучения для поиска ...

Scientific Reports: Борьба с недоверием в Интернете может быть неэффективной
Scientific Reports: Борьба с недоверием в Интернете может быть неэффективной

Новое исследование, проведенное Университетом ...

JRCS: ChatGPT перегружает пользователей выбором
JRCS: ChatGPT перегружает пользователей выбором

За последние несколько лет в области...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер
В США растет число госпитализаций из-за гепатита и алкоголя
В США растет число госпитализаций из-за гепатита и алкоголя
Ученые рекомендуют включать настольные игры с цифрами в образовательный процесс для детей младшего возраста
Ученые рекомендуют включать настольные игры с цифрами в образовательный процесс для детей младшего возра...

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса