В Швейцарии создан чип, объединивший вычислительные ядра и ячейки памяти

В Швейцарском LANES (лаборатория при EPFL) разработан процессор, вернее, микросхема с принципиально новой архитектурой. На одном чипе умещается две ключевые опции\функции: процесс ы вычислений (логические операции) и опция хранения данных (ячейки памяти). Подобный подход существенно упрощает работу над миниатюрными быстрыми гаджетами, кроме того, они будут гораздо более энергоэффективными. Разработчики также отметили, что такие микросхемы пригодятся при разработке систем по технологии AI.

На данный момент энергоэффективность современных чипов и всех микросхем ограничена архитектурой, которая была разработана семьдесят лет назад Нейманом. Этот физик (американец венгерского происхождения) создал модель, которая разделяет логические функции и хранение данных, именно он решил, что всё должно происходить на разных микросхемах\дисках, однако должны быть связаны между собой для передачи данных. Швейцарские инженеры заявили, что теперь эта парадигма нарушена, и пора двигаться дальше, формулировать и создавать новую.

Материал MoS2, из которого состоит устройство – двумерный, его толщина всего один слой в трёх атомах. Эта особенность делает его универсальным полупроводником, способным одновременно выполнять операции логических вычислений и функцию хранения данных. Авторы разработки добавили в схему полевые транзисторы для увеличения времени хранения электрического заряда микросхемой (затворы у транзисторов плавающие). Тем самым микросхема стала способна хранить заряд дольше обычного чипа. Примерно такая же схема применяется при создании памяти для SD-карточек в фотоаппаратах и компьютерах.

По словам специалистов, подобная схема приближает чипы к мозгу человека, поскольку наш мозг как раз выполняет одновременно выполнять две функции. Человеческие нейроны не только производят обработку данный, вычисления, но и хранят всю накопленную информацию.

Подобная схема существенно снизит энергопотребление, потому что исчезнут потери при передаче данных между двумя разными системами (традиционная модель), то есть памятью и ядрами процессора. На эти операции тратилось прилично времени, теперь же оно будет свободно, да и пространство внутри чипа освободится. Это позволит создавать более производительные устройства при уменьшении габаритов и энергопотребления.

Касательно смартфонов, то при таком подходе не нужно будет тратить место внутри корпуса на дополнительные микросхемы памяти, а также на контроллеры, мосты и так далее. Кроме того, деградация микросхемы отодвинется на довольно большое расстояние.