인간 두뇌 시냅스를 모방한 컴퓨터 구성 요소

KTH Royal Institute of Technology와 Stanford University의 연구원이 개발한 새로운 컴퓨터 구성 요소는 시냅스 세포처럼 행동하여 인간의 뇌를 모방합니다. 새로운 부품은 ECRAM(Electrochemical Random Access Memory)이라고 합니다.

뉴로모픽 컴퓨터의 등장

ECRAM 메모리 구성 요소는 2D 티타늄 카바이드로 만들어졌으며 기존 트랜지스터 기술을 보완하는 인상적인 능력을 보여주었습니다. 그들은 뇌의 신경망을 모델로 한 강력한 컴퓨터의 상용화를 가능하게 합니다. 이러한 뉴로모픽 컴퓨터는 오늘날의 컴퓨터보다 훨씬 더 에너지 효율적일 가능성이 있습니다. 

ECRAM은 기존 컴퓨팅과 크게 다른 아키텍처를 가지고 있으며 인공 네트워크에서 시냅스 셀 역할을 합니다. 

Max Hami는 KTH 부교수입니다. 

"켜지거나 꺼지는 트랜지스터와 프로세서와 메모리 사이에서 정보를 전달해야 하는 필요성 대신에 이 새로운 컴퓨터는 여러 상태를 가질 수 있고 메모리 내 계산을 수행할 수 있는 구성 요소에 의존합니다."라고 Hamed는 말합니다. .

KTH와 Stanford의 과학자 팀은 ECRAM을 구축하기 위한 보다 효율적인 재료를 테스트하기 위해 노력해 왔습니다. 이러한 칩을 상업적으로 실행 가능하게 하려면 금속 산화물의 느린 동역학 및 플라스틱의 불안정한 온도를 극복할 수 있는 재료가 필요합니다. 

MXene 소재

연구원들은 몇 개의 원자 두께에 불과하고 탄화티타늄으로 구성된 2차원 화합물인 MXene으로 알려진 물질을 제작했습니다. MXene은 유기 화학의 빠른 속도와 무기 재료의 통합 호환성을 결합합니다.

MXene ECRAM은 인공 신경망(ANN)의 병렬 가속에 필요한 속도, 쓰기 잡음, 선형성, 스위칭 에너지 및 내구성 지표를 결합합니다.

스탠포드 대학의 Alberto Salleo 교수는 이 책의 공동 저자입니다. 연구.

"MXenes는 기존 전자 장치와의 통합에 필요한 온도 안정성과 성능을 최적화하기 위한 방대한 구성 공간의 가용성을 결합하기 때문에 이 특정 응용 분야를 위한 흥미로운 재료 제품군입니다."라고 Salleo는 말합니다.

하메디에 따르면 소비자가 자신의 뉴로모픽 컴퓨터를 구입할 수 있게 되려면 극복해야 할 장벽이 여전히 많이 있습니다. 그러나 2D ECRAM은 뉴로모픽 재료 분야에서 중요한 돌파구입니다. 그들은 인간의 두뇌와 유사하게 혼란스러운 입력과 뉘앙스에 적응할 수 있는 AI를 가능하게 할 수 있습니다. 동시에 훨씬 적은 에너지 소비가 필요합니다.