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Física & Química

Chip de computador com camadas finas funciona como os neurônios

(EPFL / LANES)

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.

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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.

chip
(EPFL / LANES)

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.

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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.

material MoS2
MoS 2. Foto: EPFL

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.

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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 .

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Amanda dos Santos
Publicado por

Trabalha como redatora e produtora de conteúdo. Graduada em Comunicação Social e atua como colaboradora na SoCientífica.

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