Des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology ont trouvé un substitut aux transistors en silicium pour créer une nouvelle génération de processeurs puissants pour les tâches d'intelligence artificielle et d'apprentissage automatique. En utilisant des composés simples et abordables de phosphore et de silicium, les scientifiques ont créé des éléments logiques analogiques qui fonctionnent beaucoup plus rapidement que les transistors au silicium et un million de fois plus vite que les synapses du cerveau humain.
La comparaison avec le cerveau n'est pas fortuite. Les neurones du complexe peuvent être assez gros, tandis que les nouveaux éléments logiques - les résistances à protons - peuvent être des milliers de fois plus petits. Il sera possible d'intégrer un processeur analogique si puissant dans le volume du cerveau que ce sera quelque chose d'inimaginable selon les normes modernes. Cependant, de nombreuses autres découvertes restent à faire pour cela, bien que l'essentiel - l'élément de base - les scientifiques aient déjà inventé.
Une résistance à protons est une zone isolée d'oxyde, dans laquelle un certain nombre de protons sont entraînés à l'aide d'un puissant champ électromagnétique. Le champ appliqué aux protons est extrême, ce qui peut presque "brûler la matière", comme disent les scientifiques. En pratique, cette tension est de l'ordre de 10 V appliquée sur un film de quelques nanomètres d'épaisseur. L'intensité de champ la plus élevée dans le plus petit volume fait que les protons se « téléportent » littéralement dans la zone de résistance ou en arrière si la polarité est inversée. Cela donne la vitesse de travail au niveau des nanosecondes, ce qui est beaucoup plus rapide que la vitesse des neurones du cerveau.
Étant donné que n'importe quel nombre de protons peut être entraîné de manière conditionnelle dans la région de la résistance, cela vous permet de définir simplement les coefficients de pondération pour chacun d'eux, ce qui élimine le besoin d'un long processus d'entraînement du réseau neuronal. Un réseau de neurones dans le volume d'un tel processeur analogique est créé presque instantanément, ce qui est très important pour les travaux pratiques. De plus, le processeur sous la forme d'un réseau de résistances fonctionne comme d'habitude, seules les données n'ont pas besoin d'être déplacées entre le processeur et la mémoire pendant le traitement, ce qui accélère également le traitement et économise la consommation, car aucune donnée n'est envoyée en dehors du processeur .
Les protons comme "charges" des résistances n'ont pas été choisis par hasard. Les porteurs de protons sont un électrolyte solide sous la forme du verre de phosphosilicate de substance inorganique populaire (PSG). Il est compatible avec le silicium et est disponible. Il sert également d'isolant pour les électrons, rendant les régions avec des résistances isolées du courant électrique en fournissant une conductivité pour les protons. La principale réalisation de la découverte a été l'utilisation de verre de phosphosilicate dans la structure de la résistance aux protons, ce qui lui a conféré toutes ces merveilleuses propriétés dont les scientifiques ont parlé. Reste à développer le processus de production, l'architecture et les gammes de tension de fonctionnement, et les scientifiques y consacreront les études suivantes.
2022-08-02 14:07:49
Auteur: Vitalii Babkin