آغاز دوران "خاطرات چند سطحی" با انرژی نور

آغاز دوران "خاطرات چند سطحی" با انرژی نور

تمبر زمان: 17 اکتبر 2023، 12:35 صبح
گره منبع: 2939473
17 اکتبر 2023 (اخبار نانوورک) ما در عصر سیل داده ها زندگی می کنیم. مراکز داده ای که برای ذخیره و پردازش این سیل داده ها کار می کنند، برق زیادی مصرف می کنند که از آن به عنوان عامل اصلی آلودگی محیط زیست نام برده می شود. برای غلبه بر این وضعیت، سیستم‌های محاسباتی چند ضلعی با مصرف انرژی کمتر و سرعت محاسبات بالاتر در حال تحقیق هستند، اما آنها قادر به رسیدگی به تقاضای عظیم برای پردازش داده نیستند زیرا با سیگنال‌های الکتریکی کار می‌کنند، درست مانند سیستم‌های محاسباتی باینری معمولی.

گیرنده های کلیدی

  • محققان یک ماده نیمه هادی 2D-0D جدید ساخته اند که می تواند به عنوان یک حافظه نوری که توسط پالس های نور تغذیه می شود، عمل کند.
  • این ماده چندین حالت مقاومت را امکان پذیر می کند و مانند حافظه معمولی بیش از 0 و 1 حالت را ممکن می کند.
  • این می تواند انتقال داده های نوری با سرعت بالا را بین قسمت های محاسباتی و ذخیره سازی یک سیستم فعال کند.
  • در آزمایش‌ها، حافظه نوری در مدل هوش مصنوعی به دقت ۹۱ درصد دست یافت که نویدبخش محاسبات نسل بعدی است.
  • محققان می گویند این می تواند به غلبه بر محدودیت های نیمه هادی های سیلیکونی برای هوش مصنوعی و سایر سیستم های پیشرفته کمک کند.
    • دستگاه های حافظه نوری هیبریدی 2D-0D دستگاه های حافظه نوری هیبریدی 2D-0D. (تصویر: KIST)

    تحقیق

    موسسه علم و فناوری کره (KIST) اعلام کرد که دکتر دو کیونگ هوانگ از مرکز مواد و دستگاه های الکترونیکی نوری و پروفسور جونگ سو لی از گروه علوم و مهندسی انرژی در موسسه علوم و فناوری Daegu Gyeongbuk ( DGIST) به طور مشترک یک ماده اتصال مصنوعی نیمه هادی صفر بعدی و دو بعدی (2D-0D) ایجاد کرده است و اثر یک حافظه نسل بعدی را مشاهده کرده است که با نور تغذیه می شود. انتقال داده ها بین بخش های محاسباتی و ذخیره سازی یک کامپیوتر چند سطحی با استفاده از نور به جای سیگنال های الکتریکی می تواند سرعت پردازش را به طور چشمگیری افزایش دهد. این تحقیق در منتشر شده است مواد پیشرفته (“Probing optical multi-level memory effects in single core-shell quantum dots and application through 2D-0D hybrid inverters”). تیم تحقیقاتی یک ماده اتصال مصنوعی نیمه هادی 2D-0D جدید با اتصال به یکدیگر ساخته است. نقاط کوانتومی در ساختار پوسته هسته با سولفید روی (ZnS) روی سطح سلنید کادمیوم (CdSe) و سولفید مولیبدن (MoS)2) semiconductor. The new material enables the storage and manipulation of electronic states within quantum dots measuring 10 nm or less. When light is applied to the cadmium selenide core, a certain number of electrons flow out of the molybdenum sulfide semiconductor, trapping holes in the core and making it conductive. The electron state inside cadmium selenide is also quantized. Intermittent light pulses trap electrons in the electron band one after the other, inducing a change in the resistance of the molybdenum sulfide through the field effect, and the resistance changes in a cascading manner depending on the number of light pulses. This process makes it possible to divide and maintain more than 0 and 10 states, unlike conventional memory, which has only 0 and 1 states. The zinc sulfide shell also prevents charge leakage between neighboring quantum dots, allowing each single quantum dot to function as a memory. While quantum dots in conventional 2D-0D semiconductor artificial junction structures simply amplify signals from light sensors, the team’s quantum dot structure perfectly mimics the floating gate memory structure, confirming its potential for use as a next-generation optical memory. The researchers verified the effectiveness of the polynomial memory phenomenon with neural network modeling using the CIFAR-10 dataset and achieved a 91% recognition rate. Dr. Hwang of KIST said, “The new multi-level optical memory device will contribute to accelerating the industrialization of next-generation system technologies such as artificial intelligence systems, which have been difficult to commercialize due to technical limitations arising from the miniaturization and integration of existing silicon semiconductor devices.”

    تمبر زمان:

    بیشتر از نانورک