新型計(jì)算機(jī)芯片可在相同電路中處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)
洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)的工程團(tuán)隊(duì)近日開發(fā)出了一種新型計(jì)算機(jī)芯片,可在相同電路中處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。團(tuán)隊(duì)使用了名為二硫化鉬(MoS2)的二維材料,能夠讓電子產(chǎn)品更小、更節(jié)能。 在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中,通常會(huì)在一個(gè)區(qū)域(CPU)處理數(shù)據(jù),然后在將數(shù)據(jù)傳遞到另一個(gè)區(qū)域(例如硬盤和固態(tài)硬盤)進(jìn)行存儲(chǔ)。這種模式已經(jīng)為我們服務(wù)了數(shù)十年,但這并不一定是最有效的處理方式。 例如在人類大腦(世界上最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī))中,神經(jīng)元就具備處理和存儲(chǔ)信息的能力。工程師試圖模仿此功能,創(chuàng)建具有內(nèi)存中邏輯架構(gòu)的芯片,有時(shí)也稱為“憶阻器”。這個(gè)想法是,無需大量傳送數(shù)據(jù),我們可以制造更小更快的設(shè)備,消耗更少的能量。 而 EPFL 的這項(xiàng)研究朝著這個(gè)目標(biāo)邁出了新的一步。該團(tuán)隊(duì)的新型內(nèi)存中邏輯芯片是第一種使用2D材料制成的芯片,該材料包括一層只有3個(gè)原子厚的MoS2。這種材料的超薄厚度不僅非常適合縮小器件的尺寸,而且還可以制成出色的半導(dǎo)體。 新型芯片稱之為浮柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FGFET),通常在閃存系統(tǒng)中使用,這些晶體管擅長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間保持電荷。 MoS2對(duì)這些存儲(chǔ)的電荷特別敏感,從而使其能夠執(zhí)行邏輯和存儲(chǔ)功能。 該研究的主要作者安德拉斯·基斯(Andras Kis)說:“我們的電路設(shè)計(jì)具有許多優(yōu)勢(shì)。它可以減少與在內(nèi)存單元和處理器之間傳輸數(shù)據(jù)相關(guān)的能量損失,減少計(jì)算操作所需的時(shí)間,并減少所需的空間。這為更小,更強(qiáng)大和更節(jié)能的設(shè)備打開了大門”。 |