Komponen Komputer Meniru Sinapsis Otak Manusia

Sebuah komponen komputer baru yang dikembangkan oleh peneliti di KTH Royal Institute of Technology dan Stanford University meniru otak manusia dengan berperilaku seperti sel sinapsis. Komponen baru ini disebut memori akses acak elektrokimia (ECRAM).

Munculnya Komputer Neuromorfik

Komponen memori ECRAM dibuat dengan titanium karbida 2D, dan mereka menunjukkan kemampuan yang mengesankan untuk melengkapi teknologi transistor klasik. Mereka memungkinkan komersialisasi komputer yang kuat yang dimodelkan setelah jaringan saraf otak. Komputer neuromorfik ini memiliki potensi untuk lebih hemat energi daripada komputer saat ini.

ECRAM memiliki arsitektur yang sangat berbeda dari komputasi klasik, dan berperilaku seperti sel sinapsis dalam jaringan buatan.

Max Hamedi adalah Profesor Asosiasi di KTH.

“Bukannya transistor yang hanya on atau off, dan kebutuhan untuk membawa informasi bolak-balik antara prosesor dan memori — komputer baru ini bergantung pada komponen yang dapat memiliki beberapa keadaan, dan melakukan komputasi dalam memori,” kata Hamedi.

Tim ilmuwan di KTH dan Stanford telah bekerja untuk menguji bahan yang lebih efisien untuk membangun ECRAM. Untuk membuat chip ini layak secara komersial, mereka memerlukan bahan yang dapat mengatasi kinetika lambat dari oksida logam, serta suhu yang tidak stabil dari plastik.

Bahan MXene

Peneliti membuat bahan yang dikenal sebagai MXene, yang merupakan senyawa 2D yang hanya beberapa atom tebal dan terdiri dari titanium karbida. MXene menggabungkan kecepatan kimia organik dan kompatibilitas integrasi bahan anorganik.

ECRAM MXene menggabungkan kecepatan, kebisingan penulisan, linearitas, energi switching, dan metrik ketahanan yang diperlukan untuk percepatan paralel jaringan saraf buatan (ANN).

Profesor Alberto Salleo di Stanford University adalah co-penulis dari penelitian.

“MXene adalah keluarga bahan yang menarik untuk aplikasi ini karena mereka menggabungkan stabilitas suhu yang diperlukan untuk integrasi dengan elektronik konvensional dengan ketersediaan ruang komposisi yang luas untuk mengoptimalkan kinerja,” kata Salleo.

Menurut Hamedi, masih banyak hambatan yang harus diatasi jika konsumen ingin dapat membeli komputer neuromorfik mereka sendiri. Namun, ECRAM 2D adalah terobosan besar dalam bidang bahan neuromorfik. Mereka dapat memungkinkan AI yang dapat beradaptasi dengan input yang membingungkan dan nuansa, mirip dengan otak manusia. Pada saat yang sama, itu akan memerlukan konsumsi energi yang jauh lebih sedikit.