Група вчених під керівництвом Кембриджського університету здійснила значний прорив у розробці наноелектронних пристроїв, створивши чип, що працює за принципом людського мозку.
Нова технологія здатна скоротити споживання електроенергії системами штучного інтелекту (ШІ) на 70%, одночасно роблячи машини розумнішими та здатнішими до адаптації. Результати дослідження, що можуть докорінно змінити індустрію напівпровідників, були опублікованів журналі Science Advances
Читайте також:
Дефіцит пам’яті триватиме. Ціни на RAM можуть не впасти до 2027 року Сучасний штучний інтелект базується на традиційних архітектурах, де дані постійно переміщуються між пам’яттю та процесором. Цей процес вимагає колосальних витрат енергії. Натомість нейроморфні обчислення, запропоновані дослідниками, об'єднують зберігання та обробку даних в одному місці. Ключовим елементом системи став модифікований мемристор на основі оксиду гафнію — компонент, який відтворює механізм з'єднання нейронів у мозку.
Головна відмінність розробки від існуючих аналогів полягає у стабільності. Більшість мемристорів працюють через утворення непередбачуваних провідних ниток,
що вимагають високої напруги. Команда з Кембриджа пішла іншим шляхом: додавши до складу стронцій та титан, вони створили надтонку плівку, де перемикання станів відбувається контрольовано на межі шарів матеріалу. Це дозволило пристрою працювати при струмах, які в мільйон разів менші, ніж у звичайних мемристорів на основі оксидів.
Провідний автор дослідження доктор Бабак Бахіт зазначив, що розроблений чип демонструє виняткову однорідність роботи та здатність до аналогових обчислень. Під час лабораторних тестів пристрої залишалися стабільними протягом десятків тисяч циклів перемикання. Більше того, чип показав здатність до біологічних моделей навчання, таких як пластичність зв’язків залежно від часу імпульсу. Це означає, що обладнання може не просто зберігати нулі та одиниці, а реально навчатися та адаптуватися до нових умов.
Незважаючи на успіх, технологія ще потребує вдосконалення для промислового масштабування. Наразі процес виготовлення вимагає температури близько 700 °C, що вище за норми стандартного виробництва напівпровідників. Проте вчені вже працюють над методами зниження температури, щоб інтегрувати ці пристрої у звичайні мікросхеми.
Цей прогрес став результатом трирічної роботи, що супроводжувалася численними експериментами. Якщо проблему з температурним режимом буде вирішено, нова технологія «електронного мозку» стане справжнім переломним моментом, дозволивши створювати неймовірно потужні та водночас енергоефективні системи штучного інтелекту для будь-яких пристроїв — від смартфонів до гігантських центрів обробки даних.
Читайте також:
Експансія Anthropic. Розробник Claude планує створення власних ШІ-чипів
