Şimdi Nanoteknoloji - Basın Bülteni: 2D Malzeme, Yapay Zeka Donanımı İçin 3D Elektroniği Yeniden Şekillendiriyor

Plato tarafından yeniden yayınlandı

İzleyiciler: 0

Ana Sayfa > Basın > 2D malzeme, yapay zeka donanımı için 3D elektroniği yeniden şekillendiriyor

Monolitik 3D entegreli, 2D malzeme tabanlı elektronikleri temel alan bir uç bilgi işlem sisteminin şematik gösterimi. Sistem, yapay zeka hesaplama katmanları, sinyal işleme katmanları ve duyusal katman dahil olmak üzere farklı işlevsel katmanları bir araya getiriyor ve bunları bir yapay zeka işlemcisine entegre ediyor. KREDİ Sang-Hoon Bae, McKelvey Mühendislik Okulu, St. Louis'deki Washington Üniversitesi

Monolitik 3D entegreli, 2D malzeme tabanlı elektronikleri temel alan bir uç bilgi işlem sisteminin şematik gösterimi. Sistem, yapay zeka bilgi işlem katmanları, sinyal işleme katmanları ve duyusal katman dahil olmak üzere farklı işlevsel katmanları bir araya getiriyor ve bunları bir yapay zeka işlemcisine entegre ediyor.

KREDİ
Sang-Hoon Bae, McKelvey Mühendislik Okulu, St. Louis'deki Washington Üniversitesi

Özet:
Çok işlevli bilgisayar çipleri, entegre sensörler, işlemciler, bellek ve diğer özel bileşenlerle daha fazlasını yapacak şekilde gelişti. Ancak çipler genişledikçe bilginin işlevsel bileşenler arasında taşınması için gereken süre de arttı.

2D malzeme, yapay zeka donanımı için 3D elektroniği yeniden şekillendiriyor

Louis, MO | 8 Aralık 2023'te yayınlandı

St. Louis'deki Washington Üniversitesi McKelvey Mühendislik Okulu'nda makine mühendisliği ve malzeme bilimi alanında yardımcı doçent olan Sang-Hoon Bae, "Bunu bir ev inşa etmek gibi düşünün" dedi. "Daha fazla işleve sahip olmak, daha özel aktiviteler yapmak için daha fazla alan elde etmek için yatay ve dikey olarak inşa edersiniz, ancak daha sonra odalar arasında hareket etmek veya iletişim kurmak için daha fazla zaman harcamanız gerekir."

Bu zorluğun üstesinden gelmek için Bae ve aralarında Massachusetts Teknoloji Enstitüsü, Yonsei Üniversitesi, Inha Üniversitesi, Georgia Teknoloji Enstitüsü ve Notre Dame Üniversitesi'nden araştırmacıların da bulunduğu uluslararası işbirlikçilerinden oluşan bir ekip, katmanlı 3 boyutlu malzemenin yeni işlemeye monolitik 2 boyutlu entegrasyonunu gösterdi. yapay zeka (AI) bilişimi için donanım. Yeni yaklaşımlarının yalnızca birçok işlevi tek, küçük bir elektronik çipte tamamen entegre etmek için malzeme düzeyinde bir çözüm sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda gelişmiş yapay zeka hesaplamasının önünü açacağını da öngörüyorlar. Çalışmaları 27 Kasım'da Nature Materials dergisinde yayınlandı ve ön kapak makalesi olarak seçildi.

Ekibin yekpare 3D entegre çipi, mevcut yanal entegre bilgisayar çiplerine göre avantajlar sunuyor. Cihaz, her biri kendi işlevine sahip olan atomik olarak ince altı 2D katman içerir ve işlem süresini, güç tüketimini, gecikmeyi ve ayak izini önemli ölçüde azaltır. Bu, yoğun katmanlar arası bağlantıyı sağlamak için işleme katmanlarının sıkı bir şekilde paketlenmesiyle gerçekleştirilir. Sonuç olarak donanım, yapay zeka hesaplama görevlerinde benzeri görülmemiş bir verimlilik ve performans sunuyor.

Bu keşif, elektroniği entegre etmek için yeni bir çözüm sunuyor ve aynı zamanda çok işlevli bilgi işlem donanımı alanında yeni bir çağın kapısını açıyor. Bae, özünde nihai paralellik bulunan bu teknolojinin, yapay zeka sistemlerinin yeteneklerini önemli ölçüde artırabileceğini ve karmaşık görevleri ışık hızında ve olağanüstü doğrulukla ele almalarını sağlayabileceğini söyledi.

Bae, "Monolitik 3D entegrasyonu, daha kompakt, güçlü ve enerji açısından verimli cihazların geliştirilmesini sağlayarak tüm elektronik ve bilgisayar endüstrisini yeniden şekillendirme potansiyeline sahip" dedi. "Atomik olarak ince 2 boyutlu malzemeler bunun için idealdir ve ben ve iş arkadaşlarım, tüm işlevsel katmanları tek bir çip üzerinde entegre edene kadar bu malzemeyi geliştirmeye devam edeceğiz."

Bae, bu cihazların aynı zamanda daha esnek ve işlevsel olduğunu ve bu sayede onları daha fazla uygulamaya uygun hale getirdiğini söyledi.

"Otonom araçlardan tıbbi teşhis ve veri merkezlerine kadar, bu yekpare 3D entegrasyon teknolojisinin uygulamaları potansiyel olarak sınırsızdır" dedi. "Örneğin, sensör içi bilgi işlem, sensörün bilgiyi alıp ardından verileri bilgisayara aktarması yerine, sensör ve bilgisayar işlevlerini tek bir cihazda birleştiriyor. Bu, bir sinyal almamıza ve verileri doğrudan hesaplamamıza olanak tanıyor; bu da veriler aktarılmadığı için daha hızlı işleme, daha az enerji tüketimi ve gelişmiş güvenlik sağlıyor."

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 ve Bae SH. 3D malzeme tabanlı elektroniklerin üstün uç bilgi işlem çözümlerine yönelik monolitik 2D entegrasyonu. Doğa Malzemeleri. 27 Kasım 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s41563-023-01704-z

Bu çalışma, St. Louis'deki Washington Üniversitesi ve Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Enstitüsü, Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü, Kore Ulusal Araştırma Vakfı, Ulusal Bilim Vakfı ve JUMP 2.0'daki yedi merkezden biri olan SUPREME tarafından desteklenmiştir. DARPA sponsorluğunda bir Semiconductor Research Corp. programıdır.

İlk olarak McKelvey Mühendislik Okulu web sitesinde yayınlanmıştır.

####

Daha fazla bilgi için lütfen tıklayın okuyun

İletişim:
Talia Ogliore
St. Louis'de Washington Üniversitesi
Ofis: 314-935-2919

Telif hakkı © St. Louis'deki Washington Üniversitesi

Bir yorumunuz varsa, lütfen İletişim bize.

7th Wave, Inc. veya Nanotechnology Now değil, haber bültenleri yayıncıları yalnızca içeriğin doğruluğundan sorumludur.

Yer imi: