У Швейцарії створили перший процесор на 2D-транзисторах, якому не потрібна зовнішня пам’ять
Сьогодні класична комп’ютерна архітектура фон-Неймана стала перешкодою для нарощування обчислювальних можливостей. Частково вина за це лежить на обміні даними процесора із зовнішньою пам’яттю. Зберігання даних у процесорі – де вони обробляються – багаторазово допомогло б знизити споживання комп’ютерів. Перший такий процесор для завдань ШІ створили у Швейцарії. У його основі лежать нові атомарно тонкі напівпровідники, а не кремній.
Дослідники з Федеральної політехнічної школи Лозанни (EPFL) опублікували в журналі Nature Electronics статтю, в якій повідомили про створення процесора з 1024 транзисторів на основі дисульфіду молібдену (MoS2). Вони не перші, хто звернув увагу на цей напівпровідник. Шар дисульфіду молібдену має товщину в три атоми та непогано зарекомендував себе в дослідних розробках як робочий канал транзисторів. За великим рахунком його можна розглядати як графен у світі напівпровідників. Його характеристики й методи отримання багато в чому нагадують роботу з моновуглецевими шарами.
Свій перший зразок MoS2 дослідники з EPFL 13 років тому отримували за допомогою скотчу, відбираючи липкою стрічкою з основи лусочки матеріалу. Сьогодні вони вже можуть виробляти цілі пластини дисульфіду молібдену, з яких, зокрема, було виготовлено кристал процесора площею 1 см2. І оскільки це напівпровідник, технологію виробництва таких процесорів можна буде впроваджувати на діючих заводах, де вже обробляється кремній.
Кожен транзистор із MoS2 у дослідному процесорі також містить керуючий плаваючий затвор. Затвор призначений для зберігання біта даних і для управління транзистором. Дані обчислень залишаються в процесорі й беруть участь у подальшій роботі процесора. Нікуди зовні оброблювані дані не пересилаються і нізвідки не завантажуються. Ми просто подаємо на вхід процесора інформацію для обробки, а на виході отримуємо готовий результат.
Представлений прототип процесора з обчисленнями в пам’яті призначений для виконання однієї з фундаментальних операцій обробки даних – векторно-матричного множення. Ця операція повсюдно використовується під час цифрового оброблення сигналів і реалізації моделей штучного інтелекту. Очевидно, що сьогодні такі рішення перебувають на піку попиту. Як запевняють розробники, створивши масштабний робочий прототип, вони довели можливість перенесення проекту на заводи для масового випуску.
Окремо дослідники заявили, що розробка дійшла до своєї реалізації завдяки посиленому фінансуванню з боку влади Європейського союзу, який прагне повернути Європі звання лідера ринку напівпровідників.
