Начинаем эпоху световых «многоуровневых воспоминаний»

17 октября 2023 г. (Новости Наноуэрк) Мы живем в эпоху потока данных. Центры обработки данных, которые используются для хранения и обработки этого потока данных, потребляют много электроэнергии, что считается основным фактором загрязнения окружающей среды. Чтобы преодолеть эту ситуацию, исследуются полигональные вычислительные системы с меньшим энергопотреблением и более высокой скоростью вычислений, но они не способны справиться с огромным спросом на обработку данных, поскольку работают с электрическими сигналами, как и обычные двоичные вычислительные системы.

Основные выводы

Исследователи разработали новый полупроводниковый материал 2D-0D, который может функционировать как оптическая память, питаемая световыми импульсами.

Материал допускает несколько состояний сопротивления, что позволяет использовать больше состояний, чем просто 0 и 1, как в обычной памяти.

Это может обеспечить высокоскоростную оптическую передачу данных между вычислительными частями и частями хранения системы.

В ходе испытаний оптическая память достигла точности 91% на модели искусственного интеллекта, что является перспективным для вычислений следующего поколения.

Исследователи говорят, что это может помочь преодолеть ограничения кремниевых полупроводников для искусственного интеллекта и других передовых систем.

Гибридные устройства оптической памяти 2D-0D. (Изображение: КИСТ)

Исследование

Корейский институт науки и технологий (KIST) объявил, что доктор До Гён Хван из Центра оптоэлектронных материалов и устройств и профессор Чон Су Ли из факультета энергетических наук и техники Института науки и технологий Тэгу Кёнбук ( DGIST) совместно разработали новый нульмерный и двумерный (2D-0D) полупроводниковый искусственный переходный материал и наблюдали эффект памяти следующего поколения, питаемой светом. Передача данных между вычислительными частями и частями хранения многоуровневого компьютера с использованием света, а не электрических сигналов, может значительно увеличить скорость обработки. Исследование опубликовано в Передовые материалы (“Probing optical multi-level memory effects in single core-shell quantum dots and application through 2D-0D hybrid inverters”). Исследовательская группа изготовила новый полупроводниковый искусственный переходный материал 2D-0D, соединив квантовые точки в структуре ядро-оболочка с сульфидом цинка (ZnS) на поверхности селенида кадмия (CdSe) и сульфида молибдена (MoS2) semiconductor. The new material enables the storage and manipulation of electronic states within quantum dots measuring 10 nm or less. When light is applied to the cadmium selenide core, a certain number of electrons flow out of the molybdenum sulfide semiconductor, trapping holes in the core and making it conductive. The electron state inside cadmium selenide is also quantized. Intermittent light pulses trap electrons in the electron band one after the other, inducing a change in the resistance of the molybdenum sulfide through the field effect, and the resistance changes in a cascading manner depending on the number of light pulses. This process makes it possible to divide and maintain more than 0 and 10 states, unlike conventional memory, which has only 0 and 1 states. The zinc sulfide shell also prevents charge leakage between neighboring quantum dots, allowing each single quantum dot to function as a memory. While quantum dots in conventional 2D-0D semiconductor artificial junction structures simply amplify signals from light sensors, the team’s quantum dot structure perfectly mimics the floating gate memory structure, confirming its potential for use as a next-generation optical memory. The researchers verified the effectiveness of the polynomial memory phenomenon with neural network modeling using the CIFAR-10 dataset and achieved a 91% recognition rate. Dr. Hwang of KIST said, “The new multi-level optical memory device will contribute to accelerating the industrialization of next-generation system technologies such as artificial intelligence systems, which have been difficult to commercialize due to technical limitations arising from the miniaturization and integration of existing silicon semiconductor devices.”

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63861.php