Een neuromorfe synaps gemaakt van kernmaterialen voor OLED-tv's

24 maart 2023 (Nanowerk Nieuws) De impact van ChatGPT reikt verder dan de onderwijssector en veroorzaakt aanzienlijke veranderingen op andere gebieden. De kunstmatige intelligentie (AI) taalmodel staat bekend om zijn vermogen om verschillende taken uit te voeren, waaronder het schrijven van papieren, vertalen, coderen en meer, allemaal door middel van op vraag en antwoord gebaseerde interacties. Het AI-systeem is gebaseerd op diep leren, waarvoor uitgebreide training nodig is om fouten te minimaliseren, wat resulteert in frequente gegevensoverdracht tussen geheugen en processors. De von Neumann-architectuur van traditionele digitale computersystemen scheidt echter de opslag en berekening van informatie, wat resulteert in een hoger stroomverbruik en aanzienlijke vertragingen in AI-berekeningen. Onderzoekers hebben halfgeleidertechnologieën ontwikkeld die geschikt zijn voor AI-toepassingen om deze uitdaging aan te gaan. Een onderzoeksteam bij POSTECH, geleid door professor Yoonyoung Chung (afdeling Electrical Engineering, afdeling Semiconductor Engineering), professor Seyoung Kim (afdeling Materials Science and Engineering, afdeling Semiconductor Engineering) en Ph.D. kandidaat Seongmin Park (afdeling Electrical Engineering), heeft een krachtig AI-halfgeleiderapparaat ontwikkeld met behulp van indium gallium zinkoxide (IGZO), een oxide halfgeleider die veel wordt gebruikt in OLED-schermen. Het nieuwe apparaat heeft bewezen uitstekend te zijn in termen van prestaties en energie-efficiëntie. Het onderzoek is gepubliceerd in Geavanceerde elektronische materialen ("Zeer lineaire en symmetrische analoge neuromorfe synaps op basis van metaaloxide halfgeleidertransistors met zelf-geassembleerde monolaag voor zeer nauwkeurige neurale netwerkberekening"). Structuur van het voorgestelde AI-synaptische apparaat. Twee oxide halfgeleidertransistors zijn aangesloten; een om te schrijven en de andere om te lezen. (Afbeelding: POSTECH) Efficiënte AI-operaties, zoals die van ChatGPT, vereisen dat berekeningen plaatsvinden in het geheugen dat verantwoordelijk is voor het opslaan van informatie. Helaas waren eerdere AI-halfgeleidertechnologieën beperkt in het voldoen aan alle vereisten, zoals lineaire en symmetrische programmering en uniformiteit, om de AI-nauwkeurigheid te verbeteren. Het onderzoeksteam zocht IGZO als een belangrijk materiaal voor AI-berekeningen die in massaproductie zouden kunnen worden genomen en uniformiteit, duurzaamheid en computernauwkeurigheid zouden kunnen bieden. Deze verbinding bestaat uit vier atomen in een vaste verhouding van indium, gallium, zink en zuurstof en heeft uitstekende elektronenmobiliteit en lekstroomeigenschappen, waardoor het een backplane van het OLED-scherm is geworden. Met behulp van dit materiaal ontwikkelden de onderzoekers een nieuw synapsapparaat dat uit twee bestaat transistoren onderling verbonden via een opslagknooppunt. Door de nauwkeurige regeling van de laad- en ontlaadsnelheid van dit knooppunt kan de AI-halfgeleider voldoen aan de diverse prestatiestatistieken die nodig zijn voor prestaties op hoog niveau. Verder solliciteren neuromorf synaptische apparaten naar een grootschalig AI-systeem vereist dat de uitgangsstroom van synaptische apparaten wordt geminimaliseerd. De onderzoekers bevestigden de mogelijkheid om de ultradunne filmisolatoren in de transistors te gebruiken om de stroom te regelen, waardoor ze geschikt worden voor grootschalige AI. De onderzoekers gebruikten het nieuw ontwikkelde synaptische apparaat om handgeschreven gegevens te trainen en te classificeren, waarbij ze een hoge nauwkeurigheid van meer dan 98% bereikten, wat de potentiële toepassing ervan in zeer nauwkeurige AI-systemen in de toekomst verifieert. Professor Chung legde uit: “Het belang van de prestatie van mijn onderzoeksteam is dat we de beperkingen van conventionele AI-halfgeleidertechnologieën hebben overwonnen die zich uitsluitend op materiële ontwikkeling richtten. Om dit te doen, hebben we materialen gebruikt die al in massaproductie zijn. Bovendien werden lineaire en symmetrische programmeerkarakteristieken verkregen door een nieuwe structuur met twee transistors als één synaptisch apparaat. Onze succesvolle ontwikkeling en toepassing van deze nieuwe AI-halfgeleidertechnologie toont dus een groot potentieel om de efficiëntie en nauwkeurigheid van AI te verbeteren.”

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• Bron: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62667.php