Az MIT új technológiája hosszabb élettartamú eszközökhöz és hatékonyabb AI-rendszerekhez vezethet

Ahogy a mesterséges intelligencia és az erőforrás-igényes számítástechnika iránti kereslet megugrik, valami más is vele együtt jár - az energiaigény. A hagyományos lapkakialakítások hozzájárulnak ehhez a pazarláshoz, mivel a logikai és memóriakomponensek elkülönülnek egymástól, és az adatoknak nem hatékony módon kell ide-oda ingázniuk. Most az MIT kutatócsoportja olyan megoldással állt elő, amely jelentősen növelheti az energiahatékonyságot: a chip hátsó részén egymásra helyezik ezeket az alkatrészeket.

Hagyományosan az érzékeny tranzisztorokat a szilíciumchip egyik oldalára építik, míg a másik oldalt a vezetékeknek tartják fenn. További alkatrészek hozzáadása nehéz feladat, mert az ehhez szükséges hő tönkretenné a meglévő réteget. Most egy MIT-s csapat - Yanjie Shao vezetésével - egy alacsony hőmérsékletű gyártási eljárás kifejlesztésével oldotta meg ezt a problémát.

Az amorf indium-oxid nevű egyedi anyagot használva a csapat ultravékony tranzisztorrétegeket növesztett mindössze 150 °C-on - ez elég hűvös ahhoz, hogy megvédje az alatta lévő áramköröket. Ez lehetővé tette, hogy az aktív tranzisztorokat közvetlenül a hátlapra helyezzék, így a logika és a memória egyetlen, kompakt, függőleges kötegbe olvadhatott.

Most már egy olyan sokoldalú elektronikai platformot építhetünk a chip hátoldalára, amely lehetővé teszi, hogy nagyon kis méretű eszközökben nagy energiahatékonyságot és sokféle funkciót érjünk el. Jó eszközarchitektúrával és anyaggal dolgozhatunk, de a végső teljesítményhatárok feltárásához további innovációra van szükségünk. - Yanjie Shao.

A kutatók a meglévő konstrukciót továbbfejlesztve egy hafnium-cirkónium-oxid nevű ferroelektromos anyagot használtak 20 nanométeres tranzisztorok létrehozásához. A tesztek során az eszközök villámgyors, mindössze 10 nanoszekundumos kapcsolási sebességet mutattak, ami a csapat mérőberendezéseinek határa, mindezt úgy, hogy a hasonló technológiáknál lényegesen kevesebb feszültséget fogyasztottak.