Un composant informatique imite les synapses du cerveau humain

Un nouveau composant informatique développé par des chercheurs du KTH Royal Institute of Technology et de l'Université de Stanford imite le cerveau humain en agissant comme une cellule synaptique. Le nouveau composant est appelé une mémoire vive électrochimique (ECRAM).

Montée des ordinateurs neuromorphiques

Les composants de la mémoire ECRAM ont été fabriqués avec du carbure de titane 2D et ont démontré une capacité impressionnante à compléter la technologie des transistors classiques. Ils permettent la commercialisation d'ordinateurs puissants inspirés du réseau neuronal du cerveau. Ces ordinateurs neuromorphiques ont le potentiel d'être beaucoup plus économes en énergie que les ordinateurs d'aujourd'hui. 

L'ECRAM a une architecture radicalement différente de l'informatique classique et agit comme une cellule synaptique dans un réseau artificiel. 

Max Hamedi est professeur associé au KTH. 

"Au lieu de transistors qui sont allumés ou éteints, et de la nécessité de transporter des informations entre le processeur et la mémoire, ces nouveaux ordinateurs s'appuient sur des composants qui peuvent avoir plusieurs états et effectuent des calculs en mémoire", déclare Hamedi. .

L'équipe de scientifiques de KTH et de Stanford a travaillé à tester des matériaux plus efficaces pour la construction d'un ECRAM. Afin de rendre ces puces commercialement viables, elles nécessitent des matériaux capables de surmonter la cinétique lente des oxydes métalliques, ainsi que la température instable des plastiques. 

Matériau MXène

Les chercheurs ont fabriqué un matériau connu sous le nom de MXene, qui est un composé 2D de quelques atomes d'épaisseur et composé de carbure de titane. MXene combine la grande vitesse de la chimie organique et la compatibilité d'intégration des matériaux inorganiques.

Les ECRAM MXene combinent les mesures de vitesse, de bruit d'écriture, de linéarité, d'énergie de commutation et d'endurance nécessaires à l'accélération parallèle des réseaux de neurones artificiels (ANN).

Le professeur Alberto Salleo de l'Université de Stanford est co-auteur de la un article.

"Les MXenes sont une famille de matériaux passionnants pour cette application particulière car ils combinent la stabilité de température nécessaire à l'intégration avec l'électronique conventionnelle avec la disponibilité d'un vaste espace de composition pour optimiser les performances", déclare Salleo.

Selon Hamedi, de nombreux obstacles doivent encore être surmontés pour que les consommateurs puissent acheter leurs propres ordinateurs neuromorphiques. Cependant, les ECRAM 2D constituent une avancée majeure dans le domaine des matériaux neuromorphiques. Ils pourraient permettre une IA capable de s'adapter à des entrées et des nuances confuses, comme le cerveau humain. En même temps, cela nécessiterait beaucoup moins de consommation d'énergie.