Новая технология Массачусетского технологического института может привести к созданию более долговечных устройств и более способных систем искусственного интеллекта

По мере того, как растет спрос на искусственный интеллект и ресурсоемкие вычисления, вместе с ним растет и кое-что другое - потребность в энергии. Традиционные конструкции микросхем способствуют этому расточительству, разделяя компоненты логики и памяти, что заставляет данные неэффективно перемещаться туда-сюда. Теперь команда исследователей из Массачусетского технологического института предложила решение, которое может значительно повысить энергоэффективность - объединить эти компоненты на задней стороне чипа.

Традиционно чувствительные транзисторы располагаются на одной стороне кремниевого чипа, а другая сторона отведена под проводку. Добавление дополнительных компонентов - сложная задача, поскольку тепло, необходимое для этого, разрушает существующий слой. Теперь команда Массачусетского технологического института под руководством Яньцзе Шао (Yanjie Shao) решила эту проблему, разработав низкотемпературный процесс изготовления.

Используя уникальный материал, называемый аморфным оксидом индия, команда вырастила ультратонкие транзисторные слои при температуре всего 150 °C (302 °F) - достаточно низкой, чтобы защитить находящиеся под ними схемы. Это позволило им укладывать активные транзисторы непосредственно на заднюю стенку, эффективно объединяя логику и память в единую компактную вертикальную стопку.

Теперь мы можем создать платформу универсальной электроники на задней стороне чипа, которая позволит нам достичь высокой энергоэффективности и множества различных функциональных возможностей в очень маленьких устройствах. У нас есть хорошая архитектура устройства и материал для работы, но нам нужно продолжать внедрять инновации, чтобы раскрыть пределы производительности". - Яньцзе Шао.

Усовершенствовав существующую конструкцию, исследователи использовали ферроэлектрический материал под названием гафний-цирконий-оксид для создания 20-нанометровых транзисторов. В ходе испытаний устройства продемонстрировали молниеносную скорость переключения - всего 10 наносекунд, что является пределом возможностей измерительного оборудования команды, и при этом потребляли значительно меньше напряжения, чем аналогичные технологии.