नैनोटेक्नोलॉजी नाउ - प्रेस विज्ञप्ति: 2डी सामग्री एआई हार्डवेयर के लिए 3डी इलेक्ट्रॉनिक्स को नया आकार देती है

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मोनोलिथिक 3डी-एकीकृत, 2डी सामग्री-आधारित इलेक्ट्रॉनिक्स पर आधारित एज कंप्यूटिंग प्रणाली का योजनाबद्ध चित्रण। सिस्टम एआई कंप्यूटिंग परतों, सिग्नल-प्रोसेसिंग परतों और एक संवेदी परत सहित विभिन्न कार्यात्मक परतों को ढेर करता है, और उन्हें एआई प्रोसेसर में एकीकृत करता है।

श्रेय
संग-हून बे, मैककेल्वे स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग, सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय

मोनोलिथिक 3डी-एकीकृत, 2डी सामग्री-आधारित इलेक्ट्रॉनिक्स पर आधारित एज कंप्यूटिंग सिस्टम का योजनाबद्ध चित्रण। सिस्टम एआई कंप्यूटिंग परतों, सिग्नल-प्रोसेसिंग परतों और एक संवेदी परत सहित विभिन्न कार्यात्मक परतों को ढेर करता है, और उन्हें एआई प्रोसेसर में एकीकृत करता है।

क्रेडिट
संग-हून बे, मैककेल्वे स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग, सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय

सार:
मल्टीफ़ंक्शनल कंप्यूटर चिप्स एकीकृत सेंसर, प्रोसेसर, मेमोरी और अन्य विशेष घटकों के साथ और अधिक करने के लिए विकसित हुए हैं। हालाँकि, जैसे-जैसे चिप्स का विस्तार हुआ है, कार्यात्मक घटकों के बीच जानकारी स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक समय भी बढ़ गया है।

2डी सामग्री एआई हार्डवेयर के लिए 3डी इलेक्ट्रॉनिक्स को नया आकार देती है

सेंट लुइस, एमओ | 8 दिसंबर, 2023 को पोस्ट किया गया

सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय के मैककेल्वे स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग में मैकेनिकल इंजीनियरिंग और सामग्री विज्ञान के सहायक प्रोफेसर सांग-हून बे ने कहा, "इसे एक घर बनाने जैसा समझें।" "आप अधिक विशिष्ट गतिविधियों को करने के लिए अधिक कार्य, अधिक जगह पाने के लिए पार्श्व और लंबवत रूप से निर्माण करते हैं, लेकिन फिर आपको कमरों के बीच घूमने या संचार करने में अधिक समय व्यतीत करना पड़ता है।"

इस चुनौती का समाधान करने के लिए, बीएई और अंतरराष्ट्रीय सहयोगियों की एक टीम, जिसमें मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, योनसेई विश्वविद्यालय, इंहा विश्वविद्यालय, जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और नोट्रे डेम विश्वविद्यालय के शोधकर्ता शामिल हैं, ने नवीन प्रसंस्करण में स्तरित 3डी सामग्री के अखंड 2डी एकीकरण का प्रदर्शन किया। कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) कंप्यूटिंग के लिए हार्डवेयर। उनकी कल्पना है कि उनका नया दृष्टिकोण न केवल एक एकल, छोटी इलेक्ट्रॉनिक चिप में कई कार्यों को पूरी तरह से एकीकृत करने के लिए सामग्री-स्तरीय समाधान प्रदान करेगा, बल्कि उन्नत एआई कंप्यूटिंग का मार्ग भी प्रशस्त करेगा। उनका काम 27 नवंबर को नेचर मटेरियल्स में प्रकाशित हुआ था, जहां इसे फ्रंट कवर लेख के रूप में चुना गया था।

टीम की मोनोलिथिक 3डी-एकीकृत चिप मौजूदा पार्श्व एकीकृत कंप्यूटर चिप्स की तुलना में लाभ प्रदान करती है। डिवाइस में छह परमाणु रूप से पतली 2डी परतें होती हैं, जिनमें से प्रत्येक का अपना कार्य होता है, और प्रसंस्करण समय, बिजली की खपत, विलंबता और पदचिह्न को काफी कम कर देता है। यह सघन इंटरलेयर कनेक्टिविटी सुनिश्चित करने के लिए प्रसंस्करण परतों को कसकर पैक करके पूरा किया जाता है। परिणामस्वरूप, हार्डवेयर एआई कंप्यूटिंग कार्यों में अभूतपूर्व दक्षता और प्रदर्शन प्रदान करता है।

यह खोज इलेक्ट्रॉनिक्स को एकीकृत करने के लिए एक नया समाधान प्रदान करती है और बहुक्रियाशील कंप्यूटिंग हार्डवेयर के एक नए युग का द्वार भी खोलती है। अपने मूल में परम समानता के साथ, यह तकनीक नाटकीय रूप से एआई सिस्टम की क्षमताओं का विस्तार कर सकती है, जिससे उन्हें जटिल कार्यों को बिजली की गति और असाधारण सटीकता के साथ संभालने में सक्षम बनाया जा सकता है, बीएई ने कहा।

"मोनोलिथिक 3डी एकीकरण में अधिक कॉम्पैक्ट, शक्तिशाली और ऊर्जा-कुशल उपकरणों के विकास को सक्षम करके संपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक्स और कंप्यूटिंग उद्योग को नया आकार देने की क्षमता है," बीएई ने कहा। "परमाणु रूप से पतली 2डी सामग्री इसके लिए आदर्श है, और मैं और मेरे सहयोगी इस सामग्री में तब तक सुधार करना जारी रखेंगे जब तक हम अंततः सभी कार्यात्मक परतों को एक ही चिप पर एकीकृत नहीं कर लेते।"

बे ने कहा कि ये उपकरण अधिक लचीले और कार्यात्मक हैं, जो उन्हें अधिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।

उन्होंने कहा, "स्वायत्त वाहनों से लेकर चिकित्सा निदान और डेटा केंद्रों तक, इस अखंड 3डी एकीकरण तकनीक के अनुप्रयोग संभावित रूप से असीमित हैं।" उदाहरण के लिए, इन-सेंसर कंप्यूटिंग एक डिवाइस में सेंसर और कंप्यूटर फ़ंक्शंस को जोड़ती है, इसके बजाय सेंसर जानकारी प्राप्त करता है और फिर डेटा को कंप्यूटर में स्थानांतरित करता है। इससे हमें एक सिग्नल प्राप्त होता है और सीधे डेटा की गणना होती है जिसके परिणामस्वरूप तेज़ प्रसंस्करण, कम ऊर्जा खपत और बढ़ी हुई सुरक्षा होती है क्योंकि डेटा स्थानांतरित नहीं किया जा रहा है।

कांग जे-एच, शिन एच, किम केएस, सॉन्ग एम-के, ली डी, मेंग वाई, चोई सी, सुह जेएम, किम बीजे, किम एच, होआंग एटी, पार्क बी-आई, झोउ जी, सुंदरम एस, वुओंग पी, शिन जे, चोए जे , जू ज़ेड, यूनुस आर, किम जेएस, हान एस, ली एस, किम एसओ, कांग बी, एसईओ एस, अहं एच, एसईओ एस, रेडी के, पार्क ई, मुन एस, पार्क एम-सी, ली एस, किम एच-जे, कुम एचएस, लिन पी, हिंकल सी, ओगाज़ाडेन ए, अहं जे-एच, किम जे, और बे एस-एच। सर्वोत्तम कंप्यूटिंग समाधानों की दिशा में 3डी सामग्री-आधारित इलेक्ट्रॉनिक्स का मोनोलिथिक 2डी एकीकरण। प्रकृति सामग्री. 27 नवंबर, 2023. डीओआई: https://doi.org/10.1038/s41563-023-01704-z

इस कार्य को सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय और इसके इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स साइंस एंड इंजीनियरिंग, कोरिया इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी, नेशनल रिसर्च फाउंडेशन ऑफ कोरिया, नेशनल साइंस फाउंडेशन और सुप्रीम, JUMP 2.0 के सात केंद्रों में से एक द्वारा समर्थित किया गया था। , DARPA द्वारा प्रायोजित एक सेमीकंडक्टर रिसर्च कार्पोरेशन कार्यक्रम।

मूल रूप से मैककेल्वे स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग वेबसाइट पर प्रकाशित।

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संपर्क:
तालिया ओग्लियोर
सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय
कार्यालय: 314-935-2919

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स्रोत: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57435

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