به كمك فناوری نانو؛
ارائه نسل جدید پردازنده با ماده دوبعدی حاوی ۱۰۰۰ ترانزیستور
دیجیتالر: پژوهشگران لابراتوار الکترونیک و سازه های نانومقیاس (LANES) با بوجودآوردن نخستین پردازشگر درون حافظه بر طبق یک ماده نیمه هادی دو بعدی نقطه عطفی کلیدی در راه تولید صنعتی این قطعه ایجاد کردند.
به گزارش دیجیتالر به نقل از مهر، همانطور که فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) داده ها را پردازش می کند، برق را نیز به گرما تبدیل می کند. هم اکنون، ردپای CO۲ اکوسیستم جهانی ICT با هوانوردی رقابت می کند. با این وجود، بنظر می رسد که بخش بزرگی از انرژی مصرف شده توسط پردازنده های کامپیوتری صرف انجام محاسبات نمی گردد. در عوض، بخش عمده ای از انرژی مورد استفاده برای پردازش داده ها صرف انتقال بایت ها بین حافظه و پردازنده می شود.
در مقاله ای که در مجله Nature Electronics انتشار یافته است، پژوهشگران لابراتوار الکترونیک و سازه های نانومقیاس (LANES) در EPFL یک پردازنده جدید ارائه کردند. در این سیستم، این ناکارآمدی با ادغام پردازش و ذخیره سازی داده ها بر روی یک دستگاه واحد رفع می شود. این فناوری به اصطلاح پردازنده درون حافظه است. آنها با بوجودآوردن نخستین پردازشگر درون حافظه برمبنای یک ماده نیمه هادی دو بعدی که بیش از ۱۰۰۰ ترانزیستور را تشکیل می دهد، نقطه عطفی کلیدی در راه تولید صنعتی این قطعه ایجاد کردند.
به گفته آندراس کیس، که این مطالعه را رهبری کرد، مقصر اصلی ناکارآمدی پردازنده های امروزی، معماری فون نویمان، بطور خاص، جداسازی فیزیکی اجزای مورد استفاده برای انجام محاسبات و ذخیره داده ها است. به سبب این جدایی، پردازنده ها برای انجام محاسبات نیاز به بازیابی داده ها از حافظه دارند که شامل حرکت بارهای الکتریکی، شارژ و تخلیه خازن ها و انتقال جریان در طول خطوط است که همگی انرژی را تلف می کنند.
تا حدود ۲۰ سال پیش، این معماری منطقی بود، برای اینکه انواع مختلفی از دستگاهها برای ذخیره سازی و پردازش داده ها مورد نیاز بود. اما معماری فون نویمان بطور فزاینده ای با جایگزین های کارآمدتر به چالش کشیده می شود. کیس توضیح می دهد: امروزه، کوشش های مداومی برای ادغام ذخیره سازی و پردازش در یک پردازنده های حافظه به انجام می رسد که حاوی عناصری هستند که هم به عنوان حافظه و هم به عنوان ترانزیستور کار می کنند. لابراتوار او راه هایی را برای دستیابی به این هدف با بهره گیری از دی سولفید مولیبدن (MoS۲)، یک ماده نیمه هادی، ارائه کرده است.
آنها در این پروژه، یک پردازنده حافظه مبتنی بر MoS۲ را ارائه می کنند که بهبود در کارایی آن می تواند صرفه جویی قابل توجهی در انرژی در کل بخش ICT به همراه داشته باشد.
پردازنده آنها ۱۰۲۴ عنصر را در یک تراشه یک در یک سانتی متر ترکیب می کند. هر عنصر شامل یک ترانزیستور ۲ بعدی MoS۲ و همین طور یک دروازه شناور است. انتخاب MoS۲ نقش حیاتی در توسعه پردازنده درون حافظه آنها ایفا کرده است، MoS۲ یک نیمه هادی تک لایه پایدار با ضخامت تنها سه اتم است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب