Uusimmat

Siruihin halutaan tuoda vettä – energiatehokasta mutta ainakin vielä hidasta

09.10.2022 14:10 Muropaketin toimitus

Vesipohjaiset sirut voisivat olla läpimurto hermoverkkosirujen kehityksessä ja tekoälyssä.

Tutkijat ovat ottaneet mallia luonnosta hahmotellessaan tulevaisuuden siruja. Ne voivat osoittautua erittäin energiatehokkaiksi perinteisiin puolijohteisiin perustuviin piireihin verrattuna.

Harvardin John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) -tutkijaryhmä kehitti yhteistyössä biotekniikan startupin DNA Scriptin kanssa ionipiirin, joka sisältää satoja ionitransistoreja. Sillä on voitu jo suorittaa neuroverkkolaskentaa.

Ionisuorittimen ideana on ammentaa ideoita biologiassa vaikuttavista prosessointijärjestelmistä, ja erityisesti aivoista. Näin voidaan luoda suorittimia, jotka hyödyntävät sähkökemiaa pelkän sähkön sijaan laskennan suorittamiseksi.

Ionitransistorirakenne koostuu kinonimolekyylien muodostamasta vesiliuoksesta, jossa kaksi rengaselektrodia ja levyelektrodi muodostavat napakymppimäisen transistorirakenteen.

Woo-Bin Jung/Harvard SEAS

Yllä olevassa kuvassa vasemmalla on CMOS-piiri, jossa sijaitsee keskimmäisessä kuvassa näkyvä satojen yksittäisten ionitransistoreiden ryhmä. Ohjaamalla jännite transistorin läpi, kaksi rengaselektrodia pystyvät säätämään paikallisesti veden pH-arvoa lisäämällä tai vähentämällä siinä olevien vetyionien määrää. Tämä mahdollistaa transistorin ionivirran päälle- ja poiskytkemisen, ja näin ollen binääri-informaation käsittelyn.

Tutkijat virittivät vielä ionisuorittimensa 16 x 16 -matriisiristikkojärjestelmäksi, jonka ansiosta ioniprosessori lähestyy hermoverkon ominaisuuksia – näin se soveltuu hyvin tekoälysovellutuksiin.

Ionisuorittimien huono puoli on, että ne ovat hitaampia kuin perinteiset suorittimet. Tutkijat kuitenkin aikovat kehittää niitä paremmiksi tuomalla niihin erilaisia sähkökemiallisia reaktioita tiedon tehokkaampaa käsittelyä varten.

LUE MYÖS: Tutkijat kehittivät koneälyn joka tappaa torakoita – käyttää teloitukseen futuristista asetta

Muropaketin uusimmat