Последние новости

Политика

Наука
333

Ученые выяснили, что «протонный» искусственный синапс работает во много раз быстрее человеческого

Инженеры Массачусетского технологического института разработали новый тип искусственного синапса , который чрезвычайно энергоэффективен и сверхбыстр, обрабатывая данные в миллион раз быстрее, чем синапсы в человеческом мозгу. Синапс представляет собой аналоговую конструкцию, которая перемещает протоны вместо электронов.

Человеческий мозг является самым мощным процессором в мире благодаря своей уникальной структуре нейронов и синапсов. Имитация этой аналоговой настройки может привести к созданию более мощных компьютеров, которые экономят время и энергию, выполняя операции в тандеме и обрабатывая данные в памяти, а не передавая их между различными компонентами. Нейронные сети используют этот принцип, но у них есть свои аппаратные ограничения.

Теперь команда Массачусетского технологического института, возможно, взломала одно из этих ограничений. Исследователи разработали новый тип программируемых резисторов, которые являются строительными блоками аналоговых процессоров. Проводимость этих устройств можно переключать, чтобы проводить или блокировать ионы по мере необходимости, а массив этих резисторов позволяет обрабатывать и передавать информацию, как естественные нейроны и синапсы. Исследование было опубликовано в журнале Science.

В этом случае команда внесла несколько улучшений в формулу. Во-первых, резисторы проводят протоны, мельчайшие ионы, которые могут двигаться с невероятной скоростью с небольшой помощью. Но главное изменение — это твердый электролит, который был сделан из фосфосиликатного стекла (PSG) — по сути, двуокиси кремния с небольшим добавлением фосфора. Было обнаружено, что этот неорганический материал обладает высокой протонной проводимостью при комнатной температуре благодаря своим наноразмерным порам, которые позволяют протонам проходить, блокируя электроны.

Когда применяется сильное электрическое поле до 10 вольт, протоны проносятся через стек устройства с молниеносной скоростью. Это позволяет аналоговому процессору передавать данные в миллион раз быстрее, чем предыдущие версии, включая синапсы человеческого мозга.

Важно отметить, что даже со всей этой энергией, проходящей через него, резистор не выходит из строя в течение миллионов циклов, потому что меньший размер и масса протонов означает, что они не повреждают материал. А поскольку PSG является изолятором от электронов, через устройство проходит очень небольшой электрический ток, что обеспечивает его охлаждение и снижает потребление энергии.

Исследователи планируют изменить конструкцию, чтобы иметь возможность производить эти резисторы в больших количествах, чтобы производить их массивы, чтобы увидеть, как они работают вместе. В конечном итоге это может привести к созданию гораздо более быстрых типов компьютеров.

Предыдущая новость
Болгарский перец – для бодрости и иммунитета
Следующая новость
Как направить маткапитал на образование ребенка?

Вам может быть интересно:

Форум. Темы дня

Меню