به كمك فناوری نانو؛
عرضه نسل جدید پردازنده با ماده دوبعدی حاوی 1000 ترانزیستور
به گزارش توسعه دهندگان، محققان لابراتوار الکترونیک و سازه های نانومقیاس (LANES) با تشکیل نخستین پردازشگر درون حافظه برپایه یک ماده نیمه هادی دو بعدی نقطه عطفی کلیدی در راه تولید صنعتی این قطعه ایجاد کردند.
به گزارش توسعه دهندگان به نقل از مهر، همانطور که فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) داده ها را پردازش می کند، برق را هم به گرما تبدیل می کند. هم اکنون، ردپای CO۲ اکوسیستم جهانی ICT با هوانوردی رقابت می کند. با این وجود، به نظر می آید 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، محققان لابراتوار الکترونیک و سازه های نانومقیاس (LANES) در EPFL یک پردازنده جدید عرضه 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 تشکیل نخستین پردازشگر درون حافظه بر مبنای یک ماده نیمه هادی دو بعدی که بیشتر 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، به صورت خاص، جداسازی فیزیکی اجزای مورد استفاده برای انجام محاسبات و ذخیره داده ها است. به علت این جدایی، پردازنده ها برای انجام محاسبات احتیاج 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، چونکه انواع مختلفی از دستگاه ها برای ذخیره سازی و پردازش داده ها مورد نیاز بود. اما معماری فون نویمان به صورت فزاینده ای با جایگزین های کارآمدتر به چالش کشیده می شود. کیس توضیح می دهد: امروزه، تلاشهای مداومی برای ادغام ذخیره سازی و پردازش در یک پردازنده های حافظه صورت می گیرد که حاوی عناصری هستند که هم بعنوان حافظه و هم بعنوان ترانزیستور کار می کنند. لابراتوار او راه هایی را برای دستیابی به این هدف با استفاده از دی سولفید مولیبدن (MoS۲)، یک ماده نیمه هادی، عرضه کرده است.
آنها در این پروژه، یک پردازنده حافظه مبتنی بر MoS۲ را عرضه 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 همینطور 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.
منبع: توسعه دهندگان
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب