Nanotechnology Now - Comunicat de presă: Materialul 2D remodelează electronicele 3D pentru hardware AI

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

Acasă > Anunturi > Materialul 2D remodelează electronica 3D pentru hardware-ul AI

Ilustrație schematică a unui sistem de calcul de margine bazat pe electronică monolitică integrată 3D, bazată pe materiale 2D. Sistemul stivuiește diferite straturi funcționale, inclusiv straturi de calcul AI, straturi de procesare a semnalului și un strat senzorial, și le integrează într-un procesor AI.

CREDIT
Sang-Hoon Bae, McKelvey School of Engineering, Universitatea Washington din St. Louis

Rezumat:
Cipurile de computer multifuncționale au evoluat pentru a face mai mult cu senzori, procesoare, memorie și alte componente specializate integrate. Cu toate acestea, pe măsură ce cipurile s-au extins, a crescut și timpul necesar pentru a muta informațiile între componentele funcționale.

Materialul 2D remodelează electronica 3D pentru hardware-ul AI

St. Louis, MO | Postat pe 8 decembrie 2023

„Gândește-te la asta ca și cum ai construi o casă”, a spus Sang-Hoon Bae, profesor asistent de inginerie mecanică și știință a materialelor la McKelvey School of Engineering de la Universitatea Washington din St. Louis. „Construiți lateral și vertical pentru a obține mai multă funcție, mai mult spațiu pentru a face activități mai specializate, dar apoi trebuie să petreceți mai mult timp mișcându-vă sau comunicând între camere.”

Pentru a aborda această provocare, Bae și o echipă de colaboratori internaționali, inclusiv cercetători de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts, Universitatea Yonsei, Universitatea Inha, Institutul de Tehnologie din Georgia și Universitatea Notre Dame, au demonstrat integrarea monolitică 3D a materialului 2D stratificat într-o procesare nouă. hardware pentru calcularea inteligenței artificiale (AI). Ei își imaginează că noua lor abordare nu numai că va oferi o soluție la nivel de material pentru integrarea completă a multor funcții într-un singur cip electronic mic, dar va deschide și calea pentru calculul AI avansat. Lucrarea lor a fost publicată pe 27 noiembrie în Nature Materials, unde a fost selectată ca articol pe copertă.

Cipul monolitic integrat 3D al echipei oferă avantaje față de cipurile de computer existente integrate lateral. Dispozitivul conține șase straturi 2D subțiri din punct de vedere atomic, fiecare cu propria sa funcție și realizează o reducere semnificativă a timpului de procesare, a consumului de energie, a latenței și a amprentei. Acest lucru se realizează prin împachetarea strânsă a straturilor de procesare pentru a asigura o conectivitate densă între straturi. Ca rezultat, hardware-ul oferă eficiență și performanță fără precedent în sarcinile de calcul AI.

Această descoperire oferă o soluție nouă de integrare a electronicii și, de asemenea, deschide ușa către o nouă eră a hardware-ului de calcul multifuncțional. Cu un paralelism suprem la bază, această tehnologie ar putea extinde dramatic capacitățile sistemelor AI, permițându-le să gestioneze sarcini complexe cu o viteză fulgerătoare și o precizie excepțională, a spus Bae.

„Integrarea 3D monolitică are potențialul de a remodela întreaga industrie electronică și de calcul, permițând dezvoltarea de dispozitive mai compacte, mai puternice și mai eficiente din punct de vedere energetic”, a spus Bae. „Materialele 2D subțiri din punct de vedere atomic sunt ideale pentru asta, iar colaboratorii mei și cu mine vom continua să îmbunătățim acest material până când vom putea integra toate straturile funcționale pe un singur cip.”

Bae a spus că aceste dispozitive sunt, de asemenea, mai flexibile și mai funcționale, făcându-le potrivite pentru mai multe aplicații.

„De la vehicule autonome la diagnosticare medicală și centre de date, aplicațiile acestei tehnologii monolitice de integrare 3D sunt potențial nelimitate”, a spus el. „De exemplu, calculul în senzor combină funcțiile senzorului și ale computerului într-un singur dispozitiv, în loc ca un senzor să obțină informații apoi să transfere datele pe un computer. Acest lucru ne permite să obținem un semnal și să calculăm direct datele, rezultând o procesare mai rapidă, un consum mai mic de energie și o securitate sporită, deoarece datele nu sunt transferate.”

Kang J-H, Shin H, Kim KS, Song M-K, Lee D, Meng Y, Choi C, Suh JM, Kim BJ, Kim H, Hoang AT, Park B-I, 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 M-C, Lee S, Kim H-J, Kum HS, Lin P, Hinkle C, Ougazzaden A, Ahn J-H, Kim J și Bae S-H. Integrare 3D monolitică a electronicii 2D bazate pe materiale către soluții de calcul de vârf. Materiale de natură. 27 noiembrie 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s41563-023-01704-z

Această lucrare a fost susținută de Universitatea Washington din St. Louis și Institutul său de Știință și Inginerie a Materialelor, Institutul Coreean de Știință și Tehnologie, Fundația Națională de Cercetare din Coreea, Fundația Națională pentru Știință și SUPREME, unul dintre cele șapte centre din JUMP 2.0 , un program Semiconductor Research Corp. sponsorizat de DARPA.

Publicat inițial pe site-ul web al Școlii de Inginerie McKelvey.

####

Pentru mai multe informații, faceți clic pe aici

Contacte:
Talia Ogliore
Universitatea Washington din St. Louis
Birou: 314-935-2919

Drepturi de autor © Universitatea Washington din St. Louis

Dacă aveți un comentariu, vă rog Contact ne.

Emitenții de comunicate de știri, nu 7th Wave, Inc. sau Nanotechnology Now, sunt singuri responsabili pentru acuratețea conținutului.

Bookmark: