盖世汽车讯 多功能计算机芯片已经发展到可以通过集成传感器、处理器、存储器和其他专用组件来完成更多任务。然而,随着芯片的扩展,在功能组件之间移动信息所需的时间也随之增加。
“把它想象成建造一座房子,”圣路易斯华盛顿大学(Washington University in St. Louis)麦凯维工程学院(McKelvey School of Engineering)机械工程和材料科学助理教授Sang-Hoon Bae表示。“你可以横向和纵向扩建以获得更多的功能,更多的空间来进行更专业的活动,但随后你必须花更多的时间在房间之间移动或交流。”
据外媒报道,为了应对这一挑战,Bae和一个国际团队(包括来自麻省理工学院、延世大学、仁荷大学、佐治亚理工学院和圣母大学的研究人员)演示了将分层2D材料单片3D集成到用于人工智能(AI)计算的新型处理硬件中。这些研究人员设想,新方法不仅将提供
图片来源:圣路易斯华盛顿大学
该团队的单片3D集成芯片比现有的横向集成计算机芯片更具有优势。该器件包含六个原子薄的2D层,每个层都有自己的功能,并显著减少了处理时间、功耗、延迟和占地面积。这是通过紧密封装处理层以确保密集的层间连接来实现的。因此,该硬件在人工智能计算任务中提供了前所未有的效率和性能。
这一发现提供了一种新颖的电子集成解决方案,也为多功能计算硬件的新时代打开了大门。Bae表示,以终极并行性为核心,这项技术可以极大地扩展人工智能系统的能力,使它们能够以闪电般的速度和卓越的准确性处理复杂的任务。
Bae表示:“单片3D集成有可能通过开发更紧凑、更强大和节能的设备来重塑整个电子和计算行业。原子薄的2D材料是实现这一点的理想选择,我们将继续改进这种材料,直到最终能够将所有功能层集成在单个芯片上。”
Bae表示:“这些设备也更加灵活、功能齐全,适合更多应用。从自动驾驶汽车到医疗诊断和数据中心,这种单片3D集成技术的应用可能是无限的。例如,传感器内计算将传感器和计算机功能结合在一个设备中,而不是传感器获取信息然后将数据传输到计算机。因此我们能够获取信号并直接计算数据,从而提高处理速度、减少能耗并增强安全性,因为数据不会被传输。”
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