具有两个头的下一代计算机芯片结合了逻辑操作和数据存储

时间：2021-11-01 11:51:59 来源：

具有两个头EPFL工程师的下一代计算机芯片开发了一台计算机芯片，将两个功能 - 逻辑操作和数据存储 - 进入单个架构，铺平了更高效的设备。他们的技术对于依托人工智能依靠人工智能的应用尤为前着。

EPFL工程师开发了一种计算机芯片，将两个功能 - 逻辑操作和数据存储器结合在一起，进入单个架构，铺平了更高效的设备。

这是电子产品领域的重大突破。EPFL纳米级电子和结构（车道）EPFL实验室的工程师开发了一个下一代电路，允许更小，更快，更节能的设备 - 这将对人工智能系统具有重大益处。它们的革命性技术是第一个使用2D材料来用于所谓的逻辑内存架构的材料，或者将逻辑操作与内存功能组合的单个架构。研究团队的调查结果于2020年11月4日出版，本质上。

到目前为止，计算机芯片的能效受他们目前使用的von Neumann架构的限制，其中数据处理和数据存储在两个单独的单元中进行。这意味着数据必须在两个单元之间不断地传输，使用大量的时间和能量。

通过将这两个单元组合成一个结构，工程师可以减少这些损失。这就是EPFL开发的新芯片背后的想法，但它超出了现有逻辑内存设备的步骤。EPFL芯片由MOS2制成，其是由单层组成的2D材料，该层组成仅三个原子厚。它也是一个优秀的半导体。Lanes工程师已经研究了几年前MOS2的特定属性，发现它特别适合电子应用。现在，该团队已经进一步研究了初步研究，以创造下一代技术。

EPFL芯片基于浮栅场效应晶体管（FGFET）。这些晶体管的优点是它们可以长时间保持电荷;它们通常用于相机，智能手机和计算机的闪存系统。独特的MOS2的电气专量使其对存储在FGFET中的电荷特别敏感，这使得LANES工程师能够开发作为存储器存储单元和可编程晶体管的电路开发电路。通过使用MOS2，它们能够将多个处理功能结合到单个电路中，然后根据需要改变它们。

深入专业知识

“这种电路执行两个功能的能力类似于人类脑部的作用方式，其中神经元参与存储记忆和进行心理计算，”车道负责人。“我们的电路设计有几个优点。它可以减少与存储器单元和处理器之间传输数据相关的能量损失，从而减少计算操作所需的时间量，并缩小所需的空间量。开启了更小，更强大和更节能的设备的门。“

车道研究团队还在2D材料中制造电路的深入专业知识。“我们十年前用手制作了我们的第一筹码，”KIS说。“但是我们已经开发出一种先进的制造过程，让我们在一次运行中制作80个或更多芯片，具有受控制的特性。”

参考：“基于原子薄半导体的逻辑内存”由Guilherme Migliato Marega，延飞赵，Ahmet Avsar，Zhenyu Wang，Mukesh Tripathi，Aleksandra radenovic和Andras Kis，11月4日2020年，Nature.Doi：
10.1038 / s41586-020-2861-0

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