Bilgisayar Parçası İnsan Beyni Sinir Hücrelerini Taklit Ediyor

KTH Kraliyet Teknoloji Enstitüsü ve Stanford Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından geliştirilen yeni bir bilgisayar bileşeni, sinaptik bir hücre gibi davranarak insan beynini taklit ediyor. Yeni bileşen, elektrokimyasal rastgele erişim belleği (ECRAM) olarak adlandırılıyor.

Neuromorfik Bilgisayarların Yükselişi

ECRAM bellek bileşenleri 2D titanyum karbür ile yapıldı ve klasik transistör teknolojisiyle tamamlayıcı bir yetenek gösterdiler. Beynin sinir ağı modeline göre tasarlanan güçlü bilgisayarların ticarileştirilmesini sağlıyorlar. Bu neuromorfik bilgisayarlar, günümüz bilgisayarlarından çok daha enerji verimli olabilir.

ECRAM’ın mimarisi, klasik hesaplama ile dramatik bir şekilde farklı ve yapay bir ağda sinaptik bir hücre gibi davranıyor.

Max Hamedi, KTH’de bir yardımcı profesör.

“Transistörler ya açık ya da kapalı değil, ve bilgiyi işlemci ve bellek arasında taşımak yerine – bu yeni bilgisayarlar, birden fazla durumda olabilen ve bellekte hesaplamayı gerçekleştirebilen bileşenlere dayanuyor” diyor Hamedi.

KTH ve Stanford’daki bilim insanları ekibi, ECRAM’ı oluşturmak için daha verimli malzemeleri test ediyor. Bu çipleri ticari olarak viable hale getirmek için, metal oksitlerin yavaş kinetiğini ve plastiklerin kararsız sıcaklığını aşabilen malzemeler gerektiriyor.

MXene Malzemesi

Araştırmacılar, titanyum karbürden oluşan ve sadece birkaç atom kalınlığında olan 2B bir bileşik olan MXene malzemesini ürettiler. MXene, organik kimyanın yüksek hızını ve inorganik malzemelerin entegrasyon uyumluluğunu birleştiriyor.

MXene ECRAM’lar, yapay sinir ağlarının (ANN’ler) paralel hızlandırması için gereken hız, yazma gürültüsü, lineerlik, anahtarlama enerjisi ve dayanıklılık ölçütlerini birleştiriyor.

Stanford Üniversitesi’nden Profesör Alberto Salleo, araştırmanın ortak yazarı.

“MXeneler, bu özel uygulama için heyecan verici bir malzeme ailesi, çünkü klasik elektronikle entegrasyon için gerekli sıcaklık stabilitesini, performansını optimize etmek için geniş bir bileşim alanı sunuyor” diyor Salleo.

Hamedi’ye göre, tüketicielerin kendi neuromorfik bilgisayarlarını satın alabilmeleri için hala birçok engel var. Ancak, 2D ECRAM’lar, neuromorfik malzemeler alanında önemli bir atılımdır. İnsanların beynine benzer şekilde, karmaşık girdi ve nüanslara uyum sağlayabilen AI’yi etkinleştirebilirler. Aynı zamanda, çok daha az enerji tüketimi gerektirecektir.