Penn Staten yliopiston tutkijat ovat kehittäneet maailman ensimmäisen tietokoneen, joka ei perustu piihin. Laite on rakennettu täysin niin sanotuista kaksiulotteisista (2D) materiaaleista eli kalvoista, jotka ovat vain yhden atomin paksuisia.
Tutkijat rakensivat toimivan CMOS-tietokoneen (complementary metal-oxide semiconductor), joka on perusrakenne lähes kaikissa nykyaikaisissa elektroniikkalaitteissa. Sen transistorit on tehty molybdeenidisulfidista (MoS₂) ja volframiseleenidistä (WSe₂), jotka korvaavat perinteisen piin n- ja p-tyypin puolijohteet.
- Piiteknologia on mahdollistanut huiman kehityksen, mutta kun transistorit pienenevät, suorituskyky alkaa heikentyä. 2D-materiaalit säilyttävät sähköiset ominaisuutensa atomitasolla, mikä tekee niistä lupaavia seuraajia piille, selitti professori Saptarshi Das, tutkimuksen johtaja.
Tutkijoiden rakentama tietokone pystyy suorittamaan yksinkertaisia logiikkaoperaatioita ja toimii vain 25 kilohertsin taajuudella – paljon hitaammin kuin nykyiset piisirut. Kokeen merkitys on kuitenkin ennen kaikkea todiste konseptin toimivuudesta.
Tulokset julkaistiin Nature-tiedelehdessä. Tutkijat arvioivat, että 2D-materiaalipohjaisten tietokoneiden kehitys etenee vähitellen, mutta nopeammin kuin piiteknologian alkuvuosina.
Tutkimusta rahoittivat muun muassa Yhdysvaltain kansallinen tiedesäätiö (NSF), armeijan tutkimuslaitos ja laivaston tutkimusvirasto.
Kuva: Penn State
Kun suurteholaskennan (HPC) työkuormat monimutkaistuvat, generatiivinen tekoäly sulautuu yhä tiiviimmin moderneihin järjestelmiin ja lisää kehittyneiden muistiratkaisujen tarvetta. Vastatakseen näihin muuttuviin vaatimuksiin ala kehittää uuden sukupolven muistiarkkitehtuureja, jotka maksimoivat kaistanleveyden, minimoivat latenssin ja parantavat energiatehokkuutta.