O chip de computador tradicional utiliza áreas separadas para fazer cálculos e armazenar dados. Mas, pela primeira vez, uma nova pesquisa combinou essas áreas em um material 2D, o que pode resultar em materiais menores, mais poderosos e eficientes em termos de energia.
Tecnicamente, a combinação é conhecida como arquitetura lógica na memória ou arquitetura única. Ou seja, as operações lógicas são combinadas com as funções da memória. Isso economiza o tempo e a energia necessários ao passar dados entre os estágios de processamento e armazenamento.
Os chips de arquitetura única iniciais foram desenvolvidos sem material 2D (dissulfeto de molibdênio ou MoS 2). Porém, sendo um excelente semicondutor com somente três átomos de espessura, o MoS 2 provou ser o material ideal para o trabalho.
Imitação da abordagem dos neurônios no cérebro humano
Os cientista por trás da inovação contaram que o dispositivo pode ser particularmente útil em inteligência artificial, como em carros autônomos e alto-falantes inteligentes com reconhecimento por voz. Logo, ele imita o tipo de abordagem que os neurônios usam em nosso cérebro.
Em síntese, o engenheiro elétrico Andras Kis, do Instituto Federal Suíço de Tecnologia (EPFL), explicou que a capacidade dos circuitos de realizar duas funções é semelhante à forma como o cérebro humano funciona. Os neurônios estão envolvidos tanto no armazenamento de memórias, quanto na realização de cálculos mentais.
Portanto, o projeto tem diversas vantagens, conforme ele relatou. Será possível reduzir a perda de energia associada na transferência de dados entre unidades de memória e processadores, diminuir o tempo necessário em operações de computação e a quantidade de espaço necessária também.
Em termos de construção, o novo chip é configurado em transistores de efeito de campo de porta flutuante, ou FGFETs. Eles já são utilizados para armazenamento em telefones e laptops e conhecidos por reterem cargas elétricas durante longos períodos.
Material MoS 2
O MoS 2 tem sido estabelecido como um material brilhante para a eletrônica. É sensível o suficiente para trabalhar em conjunto com os FGFETs e ‘empacotar’ várias funções de processamento dentro de circuitos únicos.
Esse conjunto permite que os circuitos funcionem como unidades de armazenamento de memória e transistores programáveis. Como de costume, o trabalho em laboratório demora até ser convertido em um formato que seja adequado aos sistemas e dispositivos comerciais.
Mas a equipe desenvolvedora tem experiência em expansão das tecnologias de produção de chips. Cada vez mais os nossos gadgets – de câmeras de segurança a sinais de trânsito, precisam de inteligência extra. Não apenas para armazenar informações, mas para processá-las e tomar decisões inteligentes ao longo do caminho. Ainda mantendo o consumo de energia baixo.
Enfim, para atender essas demandas, não basta descobrir a física dos chips de computador, mas também encontrar os materiais certos para torná-los realidade, como a pesquisa fez.
Em consequência, imitar o cérebro humano é uma abordagem muito boa quando se trata de inteligência artificial. A integração direta de memória e lógica aumenta a velocidade de processamento e abre caminho para a realização de circuitos com eficiência energética.
A pesquisa foi publicada na Nature .
