Nanotechnológia most – Sajtóközlemény: A 2D anyag átalakítja a 3D elektronikát a mesterséges intelligencia hardveréhez

Újra kiadta Platón

Követő: 0

Kezdőlap > nyomja meg > A 2D anyag átformálja a 3D elektronikát az AI hardverhez

Egy monolitikus 3D-be integrált, 2D anyagalapú elektronikára épülő élszámítási rendszer sematikus illusztrációja. A rendszer különböző funkcionális rétegeket halmoz fel, beleértve az AI számítási rétegeket, a jelfeldolgozó rétegeket és egy szenzoros réteget, és integrálja őket egy AI processzorba.

HITEL
Sang-Hoon Bae, McKelvey School of Engineering, Washington Egyetem St. Louis-ban

Absztrakt:
A többfunkciós számítógépes chipek az integrált érzékelőkkel, processzorokkal, memóriával és más speciális alkatrészekkel többet képesek elérni. A chipek bővülésével azonban a funkcionális komponensek közötti információmozgatáshoz szükséges idő is nőtt.

A 2D-s anyag átformálja a 3D elektronikát az AI-hardverhez

St. Louis, MO | Feladás dátuma: 8. december 2023

„Gondoljon úgy, mintha házat építene” – mondta Sang-Hoon Bae, a St. Louis-i Washington Egyetem McKelvey Mérnöki Karának gépészmérnöki és anyagtudományi adjunktusa. „Az oldalirányban és függőlegesen felfelé építkezik, hogy több funkciót kapjon, több helyet kapjon a speciálisabb tevékenységek elvégzéséhez, de akkor több időt kell töltenie a helyiségek közötti mozgással vagy kommunikációval.”

Ennek a kihívásnak a megoldása érdekében Bae és egy csapat nemzetközi munkatárs, köztük a Massachusetts Institute of Technology, a Yonsei Egyetem, az Inha Egyetem, a Georgiai Műszaki Intézet és a Notre Dame Egyetem kutatói bemutatták a réteges 3D anyagok monolitikus 2D-s integrációját az új feldolgozásba. hardver a mesterséges intelligencia (AI) számítástechnikához. Úgy gondolják, hogy új megközelítésük nemcsak anyagi szintű megoldást kínál számos funkció egyetlen, kisméretű elektronikus chipbe történő teljes integrálására, hanem utat nyit a fejlett mesterséges intelligencia számítástechnika számára is. Munkájuk november 27-én jelent meg a Nature Materials-ban, ahol címlapcikknek választották.

A csapat monolitikus 3D-be integrált chipje előnyöket kínál a meglévő, oldalirányban integrált számítógépes chipekkel szemben. A készülék hat atomosan vékony 2D réteget tartalmaz, amelyek mindegyike saját funkcióval rendelkezik, és jelentősen csökkenti a feldolgozási időt, az energiafogyasztást, a késleltetést és a lábnyomot. Ez úgy érhető el, hogy szorosan össze kell csomagolni a feldolgozó rétegeket, így biztosítva a sűrű rétegek közötti kapcsolatot. Ennek eredményeként a hardver példátlan hatékonyságot és teljesítményt kínál az AI számítási feladatokban.

Ez a felfedezés újszerű megoldást kínál az elektronika integrálására, és megnyitja az ajtót a többfunkciós számítástechnikai hardverek új korszaka előtt. A végső párhuzamosság középpontjában ez a technológia drámaian kibővítheti az AI-rendszerek képességeit, lehetővé téve számukra, hogy bonyolult feladatokat villámgyorsan és kivételes pontossággal kezeljenek, mondta Bae.

„A monolitikus 3D-s integráció képes átformálni az egész elektronikai és számítástechnikai iparágat azáltal, hogy lehetővé teszi kompaktabb, erősebb és energiahatékonyabb eszközök fejlesztését” – mondta Bae. „Az atomosan vékony 2D-s anyagok ideálisak erre, és munkatársaimmal mindaddig folytatjuk ennek az anyagnak a fejlesztését, amíg az összes funkcionális réteget egyetlen chipen nem tudjuk integrálni.”

Bae szerint ezek az eszközök rugalmasabbak és funkcionálisabbak is, így több alkalmazásra is alkalmasak.

„Az autonóm járművektől az orvosi diagnosztikáig és az adatközpontokig ennek a monolitikus 3D-s integrációs technológiának az alkalmazásai potenciálisan határtalanok” – mondta. „Például a szenzoron belüli számítástechnika egyetlen eszközben egyesíti az érzékelő és a számítógép funkcióit, ahelyett, hogy egy érzékelő információt szerezne, majd továbbítaná az adatokat a számítógépre. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy jelet kapjunk, és közvetlenül számítsuk ki az adatokat, ami gyorsabb feldolgozást, kisebb energiafogyasztást és fokozott biztonságot eredményez, mivel az adatok átvitele nem történik meg.”

Kang JH, Shin H, Kim KS, Song MK, Lee D, Meng Y, Choi C, Suh JM, Kim BJ, Kim H, Hoang AT, Park BI, Zhou G, Sundaram S, Vuong P, Shin J, Choe J , Xu Z, Younas R, Kim JS, Han S, Lee S, Kim SO, Kang B, Seo S, Ahn H, Seo S, Reidy K, Park E, Mun S, Park MC, Lee S, Kim HJ, Kum HS, Lin P, Hinkle C, Ougazzaden A, Ahn JH, Kim J és Bae SH. A 3D anyagokon alapuló elektronika monolitikus 2D-s integrációja a végső számítástechnikai megoldások felé. Természeti anyagok. 27. november 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s41563-023-01704-z

Ezt a munkát a St. Louis-i Washington Egyetem és annak Anyagtudományi és Műszaki Intézete, a Koreai Tudományos és Technológiai Intézet, a Koreai Nemzeti Kutatási Alapítvány, a Nemzeti Tudományos Alapítvány és a SUPREME, a JUMP 2.0 hét központjának egyike támogatta. , a Semiconductor Research Corp. program, amelyet a DARPA támogat.

Eredetileg a McKelvey School of Engineering honlapján tették közzé.

####

További információért kattintson a gombra itt

Elérhetőségek:
Talia Ogliore
Washington Egyetem St. Louisban
Iroda: 314-935-2919

Ha van észrevétele, kérem Kapcsolat minket.

A tartalom pontosságáért kizárólag a sajtóközlemények kiadói felelősek, nem pedig a 7th Wave, Inc. vagy a Nanotechnology Now.

Könyvjelző: