คอมโพเนนท์คอมพิวเตอร์เลียนแบบซินैपส์ของสมองมนุษย์

คอมโพเนนท์คอมพิวเตอร์ใหม่ที่พัฒนาโดยนักวิจัยจาก KTH Royal Institute of Technology และ Stanford University เลียนแบบสมองมนุษย์โดยการทำงานเหมือนเซลล์ซินैपส์ คอมโพเนนท์ใหม่นี้เรียกว่าหน่วยความจำแบบสุ่มแบบอิเล็กโตรเคมี (ECRAM)

การเพิ่มขึ้นของคอมพิวเตอร์แบบนิวโรมอร์ฟิก

คอมโพเนนท์หน่วยความจำ ECRAM ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ไทเทเนียมคาร์ไบด์ 2D และแสดงให้เห็นถึงความสามารถที่น่าประทับใจในการเสริมเทคโนโลยีทรานซิสเตอร์แบบคลาสสิก คอมพิวเตอร์แบบนิวโรมอร์ฟิกเหล่านี้มีศักยภาพในการเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานมากกว่าคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน

ECRAM มีโครงสร้างที่แตกต่างอย่างมากจากคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก และทำงานเหมือนเซลล์ซินैपส์ในเครือข่ายเทียม

แม็กซ์ ฮาเมดี เป็นศาสตราจารย์จาก KTH

“แทนที่จะใช้ทรานซิสเตอร์ที่เป็นแบบ on หรือ off และต้องการให้ข้อมูลถูกส่งไปมาระหว่างโปรเซสเซอร์และหน่วยความจำ คอมพิวเตอร์ใหม่เหล่านี้พึ่งพาคอมโพเนนท์ที่สามารถมีสถานะหลายแบบและสามารถคำนวณภายในหน่วยความจำ” ฮาเมดีกล่าว

ทีมนักวิจัยจาก KTH และ Stanford ได้ทำงานเพื่อทดสอบวัสดุที่มีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับการสร้าง ECRAM เพื่อให้สามารถทำชิปที่มีศักยภาพทางการค้าได้ พวกเขาต้องการวัสดุที่สามารถเอาชนะการเคลื่อนที่ช้าของเมทัลออกไซด์และอุณหภูมิที่ไม่เสถียรของพลาสติก

วัสดุ MXene

นักวิจัยได้สร้างวัสดุ MXene ซึ่งเป็นสารประกอบ 2D ที่มีความหนาเพียงไม่กี่อะตอมและประกอบด้วยไทเทเนียมคาร์ไบด์ MXene รวมความเร็วของเคมีแบบออร์แกนิกและความเข้ากันได้ของวัสดุแบบอินอร์แกนิก

ECRAM MXene รวมความเร็ว ความเสี่ยงในการเขียน ความเสถียรในการติดตามพลังงาน และความทนทานที่จำเป็นสำหรับการเร่งความเร็วของเครือข่ายเทียม

ศาสตราจารย์ Alberto Salleo จาก Stanford University เป็นผู้ร่วมเขียนการวิจัย

“MXene เป็นครอบครัววัสดุที่น่าสนใจสำหรับการใช้งานนี้ เนื่องจากพวกมันรวมความเสถียรของอุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับการรวมกับอิเล็กทรอนิกส์แบบคลาสสิกเข้ากับพื้นที่การประกอบที่กว้างขวางเพื่อปรับประสิทธิภาพ” Salleo กล่าว

ตามที่ฮาเมดีกล่าว ยังมีหลายอุปสรรคที่ต้อง克服หากผู้บริโภคต้องการซื้อคอมพิวเตอร์แบบนิวโรมอร์ฟิกของตนเอง อย่างไรก็ตาม ECRAM 2D เป็นข้อพัฒนาที่สำคัญในด้านวัสดุแบบนิวโรมอร์ฟิก พวกมันสามารถทำให้ AI ที่สามารถปรับตัวเข้ากับข้อมูลที่สับสนและความแตกต่างได้เหมือนสมองมนุษย์ ในขณะเดียวกันก็ใช้พลังงานน้อยกว่า