Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

2D materiál pomáha spracovať a ukladať dáta ako ľudský neurón

2D materiál pomáha spracovať a ukladať dáta ako ľudský neurón
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
6. 11. 2020
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Inžinieri z EPFL vytvorili nový počítačový procesor, ktorý dokáže spracovávať aj ukladať údaje v rovnakom obvode. Vyrába sa pomocou dvojrozmerného materiálu nazývaného disulfid molybdénu (MoS2), ktorý by mohol pripraviť pôdu pre výrobu menšej a energeticky efektívnejšiu elektroniku.

Bežné počítače spracúvajú údaje v jednej oblasti, v procesore CPU, a potom ich odovzdávajú do inej sekcie, napríklad na pevný disk alebo SSD disk, kde sa ukladajú. Tento systém funguje už desaťročia, no nie je to nevyhnutne najefektívnejší spôsob spracovania a ukladania údajov.

Napríklad v ľudskom mozgu, najvýkonnejšom počítači na svete, sa neuróny vyznačujú schopnosťou spracovávať a zároveň aj ukladať informácie. V posledných rokoch sa inžinieri pokúšali napodobniť túto funkcionalitu a vytvorili procesory s architektúrou logickej jednotky v pamäti, niekedy známou aj ako „memristor“ (pamäťový rezistor). Myšlienka je taká, že bez toho, aby sa museli vykonávať veľké prenosy dát, by sa mohli dať vyrábať menšie a rýchlejšie zariadenia, ktoré by spotrebovali menej energie.

Nový počítačový procesor od inižnierov z EPFL je vyrobený z dvojrozmerného disulfidu molybdénu, ktorý je hrubý len tri atómy.

Štúdia inžinierov z EPFL vedie k dosiahnutiu tohto cieľa niekoľkými novými krokmi. Nový procesor s logickou jednotkou v pamäti je ako prvý vyrobený s použitím 2D materiálu, ktorý obsahuje jednu vrstvu MoS2 s hrúbkou len troch atómov. Nielen, že je tento ultra tenký materiál ideálny na zmenšovanie zariadení, ale je tiež skvelým polovodičom.

Nový procesor je takzvaný tranzistor riadený poľom s pohyblivou bránou (FGFET). Tieto tranzistory, ktoré sa zvyčajne používajú v pamäťových systémoch typu flash, napríklad na SD kartách, sú schopné dlhodobo udržiavať elektrický náboj. Materiál MoS2 je na toto obzvlášť citlivý, čo mu umožňuje vykonávať logické aj pamäťové funkcie.

Podľa inžinierov z EPFL prináša návrh takéhoto obvodu niekoľko výhod. Môže znížiť energetické straty spojené s prenosom údajov medzi pamäťovými jednotkami a procesormi, skrátiť čas potrebný na výpočtové operácie a zmenšiť potrebný priestor. To otvára dvere k zariadeniam, ktoré sú menšie, výkonnejšie a energeticky efektívnejšie.

Nový počítačový procesor používa 2D materiál na vykonávanie logických operácií aj na ukladanie pamäte v jednom obvode.