Technologiczne, Gadżety, Telefony Komórkowe, Pobieranie Aplikacji!

Dokonując wielkiego przełomu, naukowcy wyprodukowali chip na bazie wody

Grupa naukowców z Uniwersytetu Harvarda stworzyła chip wykorzystujący tranzystory jonowe, a jego efektywność energetyczna jest znacznie lepsza.

Zdaniem Tomsa Hardora naukowcy przeszli do produkcji mikroprocesorów jonowych, odwołując się do natury i twierdząc, że takie mikroprocesory będą znacznie bardziej energooszczędne niż konwencjonalne procesory oparte na elementach półprzewodnikowych.

Grupa badaczy z John Paulson School of Engineering and Applied Sciences na Uniwersytecie Harvarda, we współpracy ze start-upem DNA Script (aktywnym w dziedzinie biotechnologii), wyprodukowała obwód jonowy składający się z setek tranzystorów jonowych. Za pomocą tego chipa naukowcy przeprowadzili nawet obliczenia sieci neuronowej.

W procesie produkcyjnym procesorów jonowych wykorzystujemy wiedzę o systemach przetwarzania środowiska, w szczególności o mózgu, do budowy chipów, które do wykonywania obliczeń przetwarzających wykorzystują elektrochemię zamiast energii elektrycznej. Badania mówią, że procesory jonowe są jednym z istotnych elementów przyszłości ludzkości, a ich efektywność energetyczna sprawia, że ​​takie procesory są bardzo przydatne w określonych scenariuszach.

Technologia procesorów jonowych jest na wczesnym etapie rozwoju i naukowcom udało się dotychczas wyprodukować obwód składający się zaledwie z kilkuset tranzystorów jonowych. Jednocześnie w zwykłych chipach znajdują się miliardy tranzystorów.

Ważnym wydarzeniem jest produkcja nowego obwodu jonowego; Ponieważ przed wykonaniem tego obwodu widzieliśmy tylko pojedyncze tranzystory jonowe. Najnowsze badania torują drogę do budowy wydajniejszych procesorów opartych na tranzystorach jonowych, w których znajdują się tysiące, a nawet miliony tranzystorów.

Chip jonowy w dłoni

Układ CMOS (po lewej) z układem (w środku) setek pojedynczych tranzystorów jonowych (po prawej)

Naukowcy twierdzą, że stworzyli obwód jonowy, mnożąc liczbę pojedynczych tranzystorów, które mogą ze sobą współpracować. Tranzystor jonowy wykonany przez naukowców składa się z wodnego roztworu cząsteczek chinonu połączonych z dwiema koncentrycznymi elektrodami pierścieniowymi (w kolorach niebieskim i czerwonym). Centralna elektroda dyskowa, trzecia elektroda, jest widoczna w kolorze żółtym.

Przepuszczając napięcie przez tranzystor, dwie koncentryczne elektrody pierścieniowe mogą lokalnie zmieniać pH wody, zwiększając lub zmniejszając liczbę znajdujących się w niej jonów wodorowych. Zmiana ta, opisana w ramach nauk elektrochemicznych, umożliwia badaczom wykorzystanie prądu jonowego tranzystora jako wyłącznika, czyli, mówiąc naukowo, jako bramki. Wreszcie proces ten pomaga procesorowi jonowemu przetwarzać dane binarne.

Procesy sztucznej inteligencji mają dokładne wymagania wstępne dotyczące bilansu mocy i zużycia energii. Naukowcy twierdzą, że w niedawnym eksperymencie zastosowali inne zmiany w konstrukcji swojego mikroprocesora. Umieścili analogowe tranzystory jonowe w matrycy o wymiarach 16 × 16. Prace te umożliwiły procesorowi Ionic realizację procesów mnożenia macierzy tak, że jego możliwości są przede wszystkim zbliżone do możliwości konwencjonalnych sieci neuronowych, a wartość procesora Ionic w procesach sztucznej inteligencji wzrasta.

Wubin Zhang, członek John Paulson School of Engineering and Applied Sciences na Uniwersytecie Harvarda i pierwszy autor artykułu naukowego na temat procesora jonowego, twierdzi, że mnożenie macierzy jest najczęstszym rodzajem przetwarzania w sieciach neuronowych związanych ze sztuczną inteligencją. „Nasz obwód jonowy wykonuje przetwarzanie mnożenia macierzy w wodzie w sposób analogowy w oparciu o urządzenia elektrochemiczne” – dodaje.

Problem z procesorami jonowymi polega na tym, że są wolniejsze niż procesory konwencjonalne.

Naukowcy mają nadzieję pomóc procesorom jonowym w wykorzystaniu większej liczby reakcji elektrochemicznych. Starają się także, aby układy składające się z procesora Ionic były bardziej zaawansowane i powszechnie stosowane.

Zwiększenie liczby tranzystorów może również zwiększyć moc obliczeniową procesorów. Wubin Zhang twierdzi, że on i członkowie jego zespołu używali dotychczas tylko trzech do czterech rodzajów jonów, takich jak jony wodorowe i chinon, i planują w przyszłości zwiększyć różnorodność jonów.

Pobierz motywy WordPress za darmoPobierz zerowe motywy WordPressPobierz zerowe motywy WordPressPobierz bezpłatne motywy WordPress Premiumkurs udemy do pobrania za darmopobierz oprogramowanie mobilnePobierz motywy WordPress za darmopobierz płatny kurs Udemy za darmo