Egy neuromorf szinapszis, amelyet az OLED TV-k alapanyagaiból hoztak létre

Egy neuromorf szinapszis, amelyet az OLED TV-k alapanyagaiból hoztak létre

Forrás csomópont: 2541090
24. március 2023. (Nanowerk News) A ChatGPT hatása túlmutat az oktatási szektoron, és más területeken is jelentős változásokat okoz. A mesterséges intelligencia Az (AI) nyelvi modellt arról ismerik fel, hogy képes különféle feladatokat ellátni, beleértve a papírírást, a fordítást, a kódolást és még sok mást, mindezt kérdés-felelet alapú interakciókon keresztül. Az AI-rendszer a mély tanulásra támaszkodik, amely kiterjedt képzést igényel a hibák minimalizálása érdekében, ami gyakori adatátvitelt eredményez a memória és a processzorok között. A hagyományos digitális számítógépes rendszerek Neumann architektúrája azonban elválasztja az információ tárolását és kiszámítását, ami megnövekedett energiafogyasztást és jelentős késéseket eredményez az AI számításokban. A kutatók mesterséges intelligencia alkalmazásokhoz alkalmas félvezető technológiákat fejlesztettek ki ennek a kihívásnak a kezelésére. A POSTECH kutatócsoportja Yoonyoung Chung professzor (Elektromosmérnöki Tanszék, Félvezetőmérnöki Tanszék), Seyoung Kim professzor (Anyagtudományi és Mérnöki Tanszék, Félvezetőmérnöki Tanszék) és Ph.D. A jelölt Seongmin Park (Villamosmérnöki Tanszék) egy nagy teljesítményű mesterséges intelligencia félvezető eszközt fejlesztett ki indium-gallium-cink-oxid (IGZO) felhasználásával, amely egy oxid-félvezető, amelyet széles körben használnak az OLED-kijelzőkben. Az új készülék teljesítménye és energiahatékonysága tekintetében kiválónak bizonyult. A kutatás ben jelent meg Fejlett elektronikus anyagok („Nagyon lineáris és szimmetrikus analóg neuromorf szinapszis, amely fém-oxid félvezető tranzisztorokon alapul, önszerelt egyrétegű réteggel a nagy pontosságú neurális hálózatok kiszámításához”). Egy javasolt neuromorf szinaptikus eszköz felépítése A javasolt AI szinaptikus eszköz felépítése. Két oxid félvezető tranzisztor van csatlakoztatva; az egyik az íráshoz, a másik pedig az olvasáshoz. (Kép: POSTECH) A hatékony mesterséges intelligencia-műveletek, mint például a ChatGPT, számításokat igényelnek az információ tárolásáért felelős memóriában. Sajnos a korábbi mesterséges intelligencia félvezető technológiák csak korlátozottan teljesítették az összes követelményt, például a lineáris és szimmetrikus programozást és az egységességet, hogy javítsák az AI pontosságát. A kutatócsoport az IGZO-t kereste kulcsfontosságú anyagként az AI-számításokhoz, amelyek tömegesen gyárthatók, és egységességet, tartósságot és számítási pontosságot biztosítanak. Ez a vegyület négy atomot tartalmaz rögzített arányban indium, gallium, cink és oxigén, és kiváló elektronmobilitási és szivárgóáram-tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek az OLED-kijelző hátlapjává tették. Ennek az anyagnak a felhasználásával a kutatók egy új szinapszis eszközt fejlesztettek ki, amely kettőből áll tranzisztorok tároló csomóponton keresztül összekapcsolva. A csomópont töltési és kisütési sebességének pontos szabályozása lehetővé tette az AI-félvezető számára, hogy megfeleljen a magas szintű teljesítményhez szükséges különféle teljesítménymutatóknak. Továbbá a jelentkezés neuromorf A szinaptikus eszközök egy nagyméretű mesterséges intelligencia rendszerhez való csatlakoztatásához a szinaptikus eszközök kimeneti áramát minimálisra kell csökkenteni. A kutatók megerősítették annak lehetőségét, hogy a tranzisztorok belsejében lévő ultravékony filmszigetelőket az áram szabályozására használják, így alkalmassá teszik a nagyméretű mesterséges intelligencia számára. A kutatók az újonnan kifejlesztett szinaptikus eszközt használták a kézzel írt adatok betanításához és osztályozásához, így nagy, 98%-ot meghaladó pontosságot értek el, ami igazolja a jövőbeni nagy pontosságú mesterséges intelligencia rendszerekben való lehetséges alkalmazását. Chung professzor kifejtette: „Kutatócsoportom eredményeinek jelentősége abban rejlik, hogy legyőztük a hagyományos mesterséges intelligencia-félvezető technológiák korlátait, amelyek kizárólag az anyagfejlesztésre összpontosítottak. Ehhez már tömeggyártásban lévő anyagokat használtunk. Továbbá lineáris és szimmetrikus programozási jellemzőket kaptunk egy új struktúrán keresztül, két tranzisztorral, mint egy szinaptikus eszközzel. Így ennek az új mesterséges intelligencia-félvezető technológiának a sikeres fejlesztése és alkalmazása nagy lehetőségeket rejt magában az AI hatékonyságának és pontosságának javítására.”

Időbélyeg:

Még több Nanowerk