DARPA stawia na nową technologię przyspieszenia chipów komputerowych
Tradycyjne architektury komputerowe od dziesięcioleci opierają się na zasadzie przemieszczania ładunków elektrycznych przez miliardy tranzystorów. Jednak obciążenia związane ze sztuczną inteligencją oraz rosnące zapotrzebowanie centrów danych na energię sprawiają, że obecna technologia osiąga swoje granice fizyczne i termiczne.
W ramach nowego projektu kierowanego przez profesora Asifa Khana z Wydziału Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej Instytutu Technologicznego stanu Georgia opracowywana jest metoda obliczeniowa, w której sygnały elektryczne wykorzystuje się w połączeniu z odkształceniami mechanicznymi w skali nanometrycznej. Konsorcjum badaczy obejmuje też naukowców z Uniwersytetu Rice'a, Uniwersytetu Południowej Karoliny oraz Space Park Foundry.
Technologia ta, zwana MEFA (Mechanically Enhanced Ferroic-Actuated Logic - logika sterowana materiałami ferroicznymi ze wzmocnieniem mechanicznym), opiera się na wykorzystaniu materiałów ferroicznych, które pod wpływem przyłożonego napięcia rozszerzają się lub kurczą w skali mikroskopowej. Powstały w ten sposób ruch jest wzmacniany i przekazywany do znajdującego się w pobliżu kanału półprzewodnikowego, gdzie steruje przepływem elektronów.
Zobacz również:
100 razy lepsza technika działania
Zespół badawczy dąży do połączenia różnych metod transportu informacji. Podobnie jak w przypadku właściwości materiałów ferroelektrycznych, podkreślanych w badaniach nad trwałością przyszłych układów pamięci, podejście MEFA ma na celu bezpośrednie ograniczenie zużycia energii.
Choć zespół badawczy dąży do tego, by opracowane przez niego układy logiczne zużywały co najmniej 100 razy mniej energii niż obecne technologie, priorytetem jest dla niego dostosowanie procesów wytwórczych do globalnej infrastruktury przemysłu półprzewodnikowego. Plan zakłada przekształcenie tej technologii z eksperymentów obejmujących pojedyncze elementy w złożone układy scalone. W przypadku powodzenia projektu możliwe będzie znaczne ograniczenie zużycia energii przy jednoczesnym zachowaniu dużej szybkości obliczeniowej, dzięki bezpośredniemu wykorzystaniu sił mechanicznych w bramkach logicznych.
