Trang Chủ > Ấn Bản > Vật liệu 2D định hình lại thiết bị điện tử 3D cho phần cứng AI
Sơ đồ minh họa của một hệ thống điện toán biên dựa trên thiết bị điện tử dựa trên vật liệu 3D, tích hợp 2D nguyên khối. Hệ thống xếp chồng các lớp chức năng khác nhau, bao gồm lớp điện toán AI, lớp xử lý tín hiệu và lớp cảm giác, rồi tích hợp chúng vào bộ xử lý AI.
TÍN DỤNG |
Tóm tắt:
Các chip máy tính đa chức năng đã phát triển để làm được nhiều việc hơn với các cảm biến, bộ xử lý, bộ nhớ tích hợp và các thành phần chuyên dụng khác. Tuy nhiên, khi chip mở rộng, thời gian cần thiết để di chuyển thông tin giữa các thành phần chức năng cũng tăng lên.
Vật liệu 2D định hình lại thiết bị điện tử 3D cho phần cứng AI
St. Louis, MO | Đăng vào ngày 8 tháng 2023 năm XNUMX
Sang-Hoon Bae, trợ lý giáo sư về kỹ thuật cơ khí và khoa học vật liệu tại Trường Kỹ thuật McKelvey thuộc Đại học Washington ở St. Louis, cho biết: “Hãy coi nó giống như xây một ngôi nhà. “Bạn xây dựng theo chiều ngang và chiều dọc để có nhiều chức năng hơn, có nhiều không gian hơn để thực hiện các hoạt động chuyên biệt hơn, nhưng sau đó bạn phải mất nhiều thời gian hơn để di chuyển hoặc giao tiếp giữa các phòng.”
Để giải quyết thách thức này, Bae và một nhóm cộng tác viên quốc tế, bao gồm các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts, Đại học Yonsei, Đại học Inha, Viện Công nghệ Georgia và Đại học Notre Dame, đã trình diễn sự tích hợp 3D nguyên khối của vật liệu 2D xếp lớp vào quá trình xử lý mới. phần cứng cho máy tính trí tuệ nhân tạo (AI). Họ hình dung rằng cách tiếp cận mới của họ sẽ không chỉ cung cấp giải pháp cấp độ vật liệu để tích hợp đầy đủ nhiều chức năng vào một con chip điện tử nhỏ, duy nhất mà còn mở đường cho điện toán AI tiên tiến. Tác phẩm của họ đã được xuất bản vào ngày 27 tháng XNUMX trên tạp chí Nature Materials, nơi nó được chọn làm bài báo trên trang bìa.
Chip tích hợp 3D nguyên khối của nhóm mang lại lợi thế so với các chip máy tính tích hợp ngang hiện có. Thiết bị này chứa sáu lớp 2D mỏng nguyên tử, mỗi lớp có chức năng riêng và giúp giảm đáng kể thời gian xử lý, mức tiêu thụ điện năng, độ trễ và dấu chân. Điều này được thực hiện thông qua việc đóng gói chặt chẽ các lớp xử lý để đảm bảo kết nối dày đặc giữa các lớp. Kết quả là phần cứng mang lại hiệu suất và hiệu suất chưa từng có trong các tác vụ điện toán AI.
Khám phá này đưa ra một giải pháp mới để tích hợp các thiết bị điện tử và cũng mở ra cánh cửa cho một kỷ nguyên mới của phần cứng máy tính đa chức năng. Bae cho biết, với cốt lõi là tính song song tối ưu, công nghệ này có thể mở rộng đáng kể khả năng của các hệ thống AI, cho phép chúng xử lý các tác vụ phức tạp với tốc độ cực nhanh và độ chính xác đặc biệt.
Bae cho biết: “Tích hợp 3D nguyên khối có tiềm năng định hình lại toàn bộ ngành công nghiệp điện tử và điện toán bằng cách cho phép phát triển các thiết bị nhỏ gọn hơn, mạnh mẽ hơn và tiết kiệm năng lượng hơn”. “Vật liệu 2D mỏng nguyên tử là lý tưởng cho việc này và tôi cùng các cộng tác viên sẽ tiếp tục cải tiến vật liệu này cho đến khi cuối cùng chúng tôi có thể tích hợp tất cả các lớp chức năng trên một con chip duy nhất.”
Bae cho biết những thiết bị này cũng linh hoạt và có nhiều chức năng hơn, khiến chúng phù hợp với nhiều ứng dụng hơn.
Ông nói: “Từ phương tiện tự hành đến chẩn đoán y tế và trung tâm dữ liệu, các ứng dụng của công nghệ tích hợp 3D nguyên khối này có tiềm năng vô tận”. “Ví dụ, điện toán trong cảm biến kết hợp các chức năng của cảm biến và máy tính trong một thiết bị, thay vì cảm biến thu thập thông tin sau đó truyền dữ liệu sang máy tính. Điều đó cho phép chúng tôi thu được tín hiệu và tính toán trực tiếp dữ liệu, nhờ đó xử lý nhanh hơn, tiêu thụ ít năng lượng hơn và tăng cường bảo mật vì dữ liệu không được truyền đi.”
Kang JH, Shin H, Kim KS, Song MK, Lee D, Mạnh Y, Choi C, Suh JM, Kim BJ, Kim H, Hoàng AT, Park BI, Chu G, Sundaram S, Vương P, Shin J, Choe J , Xu Z, Younas R, Kim JS, Han S, Lee S, Kim SO, Kang B, Seo S, Ahn H, Seo S, Reidy K, Park E, Mun S, Park MC, Lee S, Kim HJ, Kum HS, Lin P, Hinkle C, Ougazzaden A, Ahn JH, Kim J và Bae SH. Tích hợp 3D nguyên khối của thiết bị điện tử dựa trên vật liệu 2D hướng tới các giải pháp điện toán biên tối ưu. Vật liệu thiên nhiên. Ngày 27 tháng 2023 năm XNUMX. DOI: https://doi.org/10.1038/s41563-023-01704-z
Công trình này được hỗ trợ bởi Đại học Washington ở St. Louis và Viện Khoa học & Kỹ thuật Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc, Quỹ Nghiên cứu Quốc gia Hàn Quốc, Quỹ Khoa học Quốc gia và SUPREME, một trong bảy trung tâm ở JUMP 2.0 , một chương trình của Tập đoàn Nghiên cứu Chất bán dẫn được DARPA tài trợ.
Được xuất bản lần đầu trên trang web của Trường Kỹ thuật McKelvey.
####
Để biết thêm thông tin, xin vui lòng bấm vào tại đây
Liên hệ:
Talia Ogliore
Đại học Washington ở St. Louis
Văn phòng: 314-935-2919
Bản quyền © Đại học Washington ở St. Louis
Nếu bạn có một bình luận, xin vui lòng Liên hệ chúng tôi.
Các tổ chức phát hành tin tức, không phải 7th Wave, Inc. hay Nanotech Now, chỉ chịu trách nhiệm về tính chính xác của nội dung.
Liên kết liên quan |
Tin tức liên quan |
Tin tức và thông tin
Bộ xử lý lượng tử logic đầu tiên trên thế giới: Bước quan trọng hướng tới điện toán lượng tử đáng tin cậy Tháng Mười Hai 8th, 2023
Nhóm VUB phát triển công nghệ nanobody đột phá chống viêm gan Tháng Mười Hai 8th, 2023
Tìm kiếm các chất chịu nhiệt tốt nhất từng được tạo ra: UVA Engineering giành được giải thưởng DOD MURI để cải tiến các vật liệu nhiệt độ cao Tháng Mười Hai 8th, 2023
Vật liệu 2 chiều
Giả tinh thể hạt nano được tạo ra từ DNA: Bước đột phá mở ra hướng thiết kế và xây dựng các cấu trúc phức tạp hơn Tháng 11 3rd, 2023
Cảm giác siêu lỏng lượng tử “2D” như thế nào khi chạm vào Tháng 11 3rd, 2023
Khoa học xoắn: Các nhà nghiên cứu của NIST tìm ra thước đo lượng tử mới để khám phá vật chất kỳ lạ Tháng Mười 6th, 2023
Chính phủ-Pháp luật / Quy định / Tài trợ / Chính sách
Bộ xử lý lượng tử logic đầu tiên trên thế giới: Bước quan trọng hướng tới điện toán lượng tử đáng tin cậy Tháng Mười Hai 8th, 2023
Pin mặt trời perovskite đảo ngược phá kỷ lục hiệu suất 25%: Các nhà nghiên cứu cải thiện hiệu suất tế bào bằng cách sử dụng kết hợp các phân tử để giải quyết các vấn đề khác nhau Tháng Mười Một 17th, 2023
Thiết lập tia laser mới thăm dò các cấu trúc siêu vật liệu với xung cực nhanh: Kỹ thuật này có thể tăng tốc độ phát triển thấu kính âm thanh, màng chống va đập và các vật liệu tương lai khác Tháng Mười Một 17th, 2023
Tương lai có thể
Bộ xử lý lượng tử logic đầu tiên trên thế giới: Bước quan trọng hướng tới điện toán lượng tử đáng tin cậy Tháng Mười Hai 8th, 2023
Nhóm VUB phát triển công nghệ nanobody đột phá chống viêm gan Tháng Mười Hai 8th, 2023
Tìm kiếm các chất chịu nhiệt tốt nhất từng được tạo ra: UVA Engineering giành được giải thưởng DOD MURI để cải tiến các vật liệu nhiệt độ cao Tháng Mười Hai 8th, 2023
Công nghệ chip
Tác động nhiệt của chip quang tử và điện tử xếp chồng 3D: Các nhà nghiên cứu điều tra cách có thể giảm thiểu thiệt hại nhiệt khi tích hợp 3D Tháng Mười Hai 8th, 2023
“Quái thú phân tử” tích điện là cơ sở cho các hợp chất mới: Các nhà nghiên cứu tại Đại học Leipzig sử dụng các mảnh ion phân tử “mạnh mẽ” để tổng hợp hóa học Tháng 11 3rd, 2023
Liên ngành: Nhóm Rice giải quyết tương lai của chất bán dẫn Multiferroics có thể là chìa khóa cho điện toán năng lượng cực thấp Tháng Mười 6th, 2023
Khám phá
Tác động nhiệt của chip quang tử và điện tử xếp chồng 3D: Các nhà nghiên cứu điều tra cách có thể giảm thiểu thiệt hại nhiệt khi tích hợp 3D Tháng Mười Hai 8th, 2023
Trình bày: In vật liệu 3D dựa trên siêu âm—có khả năng ở bên trong cơ thể Tháng Mười Hai 8th, 2023
Vật liệu/Siêu vật liệu/Điện trở
Tìm kiếm các chất chịu nhiệt tốt nhất từng được tạo ra: UVA Engineering giành được giải thưởng DOD MURI để cải tiến các vật liệu nhiệt độ cao Tháng Mười Hai 8th, 2023
Ma trận bạch kim xốp hứa hẹn trở thành vật liệu truyền động mới Tháng Mười Một 17th, 2023
Một loại từ tính mới Tháng Mười Một 17th, 2023
Thiết lập tia laser mới thăm dò các cấu trúc siêu vật liệu với xung cực nhanh: Kỹ thuật này có thể tăng tốc độ phát triển thấu kính âm thanh, màng chống va đập và các vật liệu tương lai khác Tháng Mười Một 17th, 2023
Thông báo
Nhóm VUB phát triển công nghệ nanobody đột phá chống viêm gan Tháng Mười Hai 8th, 2023
Tìm kiếm các chất chịu nhiệt tốt nhất từng được tạo ra: UVA Engineering giành được giải thưởng DOD MURI để cải tiến các vật liệu nhiệt độ cao Tháng Mười Hai 8th, 2023
Phỏng vấn / Đánh giá sách / Tiểu luận / Báo cáo / Podcast / Tạp chí / Sách trắng / Áp phích
Bộ xử lý lượng tử logic đầu tiên trên thế giới: Bước quan trọng hướng tới điện toán lượng tử đáng tin cậy Tháng Mười Hai 8th, 2023
Nhóm VUB phát triển công nghệ nanobody đột phá chống viêm gan Tháng Mười Hai 8th, 2023
Trí tuệ nhân tạo
Dữ liệu hiện có thể được xử lý với tốc độ ánh sáng! Tháng Tư 14th, 2023
Ánh sáng đáp ứng khả năng học sâu: điện toán đủ nhanh cho AI thế hệ tiếp theo Tháng 24th, 2023
Bộ giải mã in 3D, nén hình ảnh hỗ trợ AI có thể cho phép hiển thị độ phân giải cao hơn Tháng Mười Hai 9th, 2022
Tài trợ / Nghiên cứu được tài trợ / Giải thưởng / Học bổng / Quà tặng / Cuộc thi / Danh hiệu / Hồ sơ
Cách tiếp cận ba hướng giúp phân biệt chất lượng của chất lỏng spin lượng tử Tháng Mười Một 17th, 2023
Thiết lập tia laser mới thăm dò các cấu trúc siêu vật liệu với xung cực nhanh: Kỹ thuật này có thể tăng tốc độ phát triển thấu kính âm thanh, màng chống va đập và các vật liệu tương lai khác Tháng Mười Một 17th, 2023
Đào tạo máy tính lượng tử: nhà vật lý giành giải IBM danh giá Tháng Chín 8th, 2023
Quan hệ đối tác nghiên cứu
Trình bày: In vật liệu 3D dựa trên siêu âm—có khả năng ở bên trong cơ thể Tháng Mười Hai 8th, 2023
Làm sáng tỏ các cơ chế dẫn truyền độc đáo trong một loại oxit perovskite mới Tháng Mười Một 17th, 2023
Giả tinh thể hạt nano được tạo ra từ DNA: Bước đột phá mở ra hướng thiết kế và xây dựng các cấu trúc phức tạp hơn Tháng 11 3rd, 2023
Phát hiện điện tử các quả cầu nano DNA cho phép phát hiện mầm bệnh đơn giản Tháng Chín 8th, 2023
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
- PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
- nguồn: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57435