Les puces informatiques multifonctionnelles ont évolué pour faire davantage avec des capteurs, des processeurs, de la mémoire et d’autres composants spécialisés intégrés. Cependant, à mesure que les puces se sont développées, le temps nécessaire pour déplacer les informations entre les composants fonctionnels a également augmenté.
« Pensez-y comme si vous construisiez une maison », a déclaré Sang-Hoon Bae, professeur adjoint de génie mécanique et de science des matériaux à la McKelvey College of Engineering de l’Université Washington de St. Louis. « Vous construisez latéralement et verticalement pour obtenir as well as de fonctions, moreover d’espace pour effectuer des activités as well as spécialisées, mais vous devez ensuite passer in addition de temps à vous déplacer ou à communiquer entre les pièces. »
Pour relever ce défi, Bae et une équipe de collaborateurs internationaux, dont des chercheurs du Massachusetts Institute of Know-how, de l’Université Yonsei, de l’Université Inha, du Georgia Institute of Engineering et de l’Université de Notre Dame, ont démontré l’intégration 3D monolithique de matériaux 2D en couches dans un nouveau traitement. matériel informatique pour l’intelligence artificielle (IA). Ils envisagent que leur nouvelle approche fournira non seulement une option matérielle pour intégrer pleinement de nombreuses fonctions dans une seule et petite puce électronique, mais ouvrira également la voie à l’informatique avancée de l’IA. Leur travail a été publié le 27 novembre dans Character Components, où il a été sélectionné comme write-up de couverture.
La puce monolithique intégrée en 3D de l’équipe offre des avantages par rapport aux puces informatiques intégrées latéralement existantes. Le dispositif contient six couches 2D atomiquement fines, chacune avec sa propre fonction, et permet de réduire considérablement le temps de traitement, la consommation d’énergie, la latence et l’encombrement. Ceci est accompli en regroupant étroitement les couches de traitement pour garantir une connectivité intercouche dense. En conséquence, le matériel offre une efficacité et des performances sans précédent dans les tâches informatiques d’IA.
Cette découverte offre une nouvelle answer pour intégrer l’électronique et ouvre également la porte à une nouvelle ère de matériel informatique multifonctionnel. Basée sur le parallélisme ultime, cette technologie pourrait considérablement étendre les capacités des systèmes d’IA, leur permettant de gérer des tâches complexes avec une rapidité fulgurante et une précision exceptionnelle, a déclaré Bae.
« L’intégration 3D monolithique a le potentiel de remodeler l’ensemble de l’industrie électronique et informatique en permettant le développement d’appareils furthermore compacts, in addition puissants et in addition économes en énergie », a déclaré Bae. « Les matériaux 2D atomiquement fins sont idéaux pour cela, et mes collaborateurs et moi continuerons à améliorer ce matériau jusqu’à ce que nous puissions finalement intégrer toutes les couches fonctionnelles sur une seule puce. »
Bae a déclaré que ces appareils sont également additionally flexibles et fonctionnels, ce qui les rend adaptés à davantage d’applications.
« Des véhicules autonomes aux diagnostics médicaux et aux centres de données, les programs de cette technologie d’intégration 3D monolithique sont potentiellement illimitées », a-t-il déclaré. « Par exemple, l’informatique intégrée aux capteurs merge les fonctions du capteur et de l’ordinateur dans un seul appareil, au lieu qu’un capteur obtienne des informations puis transfère les données à un ordinateur. Cela nous permet d’obtenir un signal et de calculer directement les données, ce qui entraîne un traitement in addition rapide, une consommation d’énergie réduite et sécurité renforcée car or truck les données ne sont pas transférées.
