Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.
В Китае создали самый маленький и энергоэффективный транзистор в мире
Исследователи из Пекинского университета разработали самые миниатюрные и экономичные транзисторы в мире — технологию, способную лечь в основу будущих чипов для искусственного интеллекта (ИИ).
Речь идет о так называемых сегнетоэлектрических полевых транзисторах (FeFET), которые имитируют принципы работы человеческого мозга, сочетая высокую производительность с энергоэффективностью.
Полупроводниковые чипы уже изменили мир: они позволяют общаться через континенты, играть онлайн с людьми из других стран и создавать самые мощные суперкомпьютеры современности. Однако по мере развития новых направлений — включая квантовые вычисления — ограничения кремниевой технологии становятся все более очевидными. Особенно это проявилось на фоне бурного роста ИИ, требующего обработки колоссальных объемов данных. Традиционные кремниевые системы потребляют огромное количество электроэнергии и выделяют значительное количество тепла.
Классическая архитектура кремниевых микросхем предполагает разделение хранения данных и их обработки. При выполнении сложных вычислений информация постоянно перемещается между этими блоками, что приводит к дополнительным затратам времени и энергии.
С ростом спроса на ИИ-приложения чипы должны обрабатывать все больше данных. В рамках традиционного подхода это означает необходимость создавать все более крупные и быстрые процессоры.
Альтернативное решение — объединить хранение и обработку данных в одном узле, по аналогии с человеческим мозгом. Такой подход позволяет существенно сократить энергопотребление и уменьшить размеры устройств.
Концепт «мозгоподобных» чипов обсуждается давно. FeFET считаются одними из наиболее перспективных кандидатов для такой архитектуры, поскольку в них функции хранения и обработки совмещены. Однако у этой технологии есть серьезный недостаток: запись и стирание данных требуют повышенных энергозатрат. Если современные логические схемы работают при напряжении ниже 0,7 вольта, то FeFET обычно требуют около 1,5 вольта.
Команда исследователей под руководством Цю Чэнгуана из Пекинского университета и Пэн Ляньмао из Китайской академии наук предложила новую конструкцию транзистора, позволяющую преодолеть это ограничение.
С помощью передовых технологических методов им удалось уменьшить размер управляющего электрода (затвора) до одного нанометра.
Новая архитектура транзистора обеспечивает формирование электрического поля в сегнетоэлектрическом слое при напряжении всего 0,6 вольта. В результате наномасштабный транзистор потребляет примерно в десять раз меньше энергии по сравнению с традиционными FeFET. Кроме того, устройство демонстрирует высокую скорость работы — время отклика составляет всего 1,6 наносекунды.
Сочетание минимального размера, сниженного энергопотребления и высокой производительности делает разработку китайских ученых потенциально важным шагом в развитии аппаратного обеспечения для искусственного интеллекта.
Пекинский университет уже запатентовал технологию производства и конструкцию этих чипов. По словам исследователей, она не только позволит создавать более энергоэффективные дата-центры и высокопроизводительные процессоры, но и откроет путь к разработке микросхем с технологическим узлом менее одного нанометра.
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Telegram 
Дзен 
VK
Предстоящие мероприятия
В список самых влиятельных ученых мира вошли исследователи «Яндекса» и преподаватели совместных программ. Подготовило список авторитетное издательство Elsevier при участии исследователей Стэнфордского университета*. При составлении рейтинга учитывались работы, включенные в международную базу публикаций Scopus.
Чтобы выучить новый для себя язык, перестаньте искать в звуках смысл — сосредоточьтесь на самих звуках, посоветовали авторы нового исследования. Они пришли к выводу, что наиболее способные к изучению языков люди обладают врожденной особенностью: замечают мельчайшие звуковые нюансы и потому воспринимают незнакомые иностранные звуки скорее как акустические сигналы, нежели как элементы речи.
В начале второго тысячелетия нашей эры в одной из частей мира произошла настоящая экономическая революция: доходы государства от торговли и ремесел стали больше, чем от сельского хозяйства, появилось бумажное денежное обращение, что запустило беспрецедентный рост благосостояния. Появились новые линии сельхозкультур, орудий и даже морских судов, качества которых в остальном мире достигли только в XIX веке. Все это кончилось коллапсом, причиной которого раньше считали набеги варваров. Анализ изотопов в гробовых досках указал на совсем иной механизм: страна оказалась под давлением необычного и затяжного природного явления.
В начале второго тысячелетия нашей эры в одной из частей мира произошла настоящая экономическая революция: доходы государства от торговли и ремесел стали больше, чем от сельского хозяйства, появилось бумажное денежное обращение, что запустило беспрецедентный рост благосостояния. Появились новые линии сельхозкультур, орудий и даже морских судов, качества которых в остальном мире достигли только в XIX веке. Все это кончилось коллапсом, причиной которого раньше считали набеги варваров. Анализ изотопов в гробовых досках указал на совсем иной механизм: страна оказалась под давлением необычного и затяжного природного явления.
Чтобы выучить новый для себя язык, перестаньте искать в звуках смысл — сосредоточьтесь на самих звуках, посоветовали авторы нового исследования. Они пришли к выводу, что наиболее способные к изучению языков люди обладают врожденной особенностью: замечают мельчайшие звуковые нюансы и потому воспринимают незнакомые иностранные звуки скорее как акустические сигналы, нежели как элементы речи.
Распространенные модели черных дыр в гало темной материи могут описывать не те профили плотности, которые им приписывают. Причина связана с использованием ньютоновских принципов в области сильной гравитации. Новые расчеты показывают, что в таких моделях может возникать совсем другая среда.
Новый анализ наблюдений за северной полярной областью Марса заставил ученых пересмотреть представления о составе водяного льда. Выяснилось, что прежние модели заметно искажали одну из его главных характеристик. С учетом этого, местный лед потенциально может быть куда полезнее для персонала будущих марсианских баз.
В большинстве случаев планеты и иные тела, вращающиеся вокруг «нормальных» звезд главной последовательности, формируются достаточно далеко от своих светил, чтобы падать на них. Несмотря на это, теперь астрономы увидели, как красный карлик перетягивает на себя вещество от вращающегося вокруг него объекта. Тот уже делает один оборот вокруг своей звезды меньше, чем за полтора часа, и это время может уменьшаться.
Дата-центры для нейросетей в последние пару лет стали важнейшим фактором роста западной экономики, а заодно и мировой энергетики. В этом направлении нейросети создали немало новых рабочих мест, хотя и меньше, чем в программировании. Однако у невиданного бума есть и оборотная сторона: нобелевский лауреат Пол Кругман выяснил, что они буквально выдавливают остальные сектора экономики, забирая у них все больше инвестиций.
[miniorange_social_login]
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Комментарий на проверке
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Аккаунт заблокирован!
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Что-то пошло не так!
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
ПонятноЛучшие материалы
Войти
Вконтакте
По e-mail
Google
Яндекс ID
Ваша заявка получена
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно