新材料可以提高微电子的能源效率

通过在计算机芯片的后端堆叠多个基于新材料的有源组件,这种新方法减少了计算过程中浪费的能量。

来源:MIT新闻 - 人工智能

麻省理工学院的研究人员开发了一种新的制造方法,可以通过在一个现有电路的顶部堆叠多个功能组件来生产更节能的电子产品。

在传统电路中,执行计算的逻辑器件(例如晶体管)和存储数据的存储器件被构建为单独的组件,迫使数据在它们之间来回传输,这会浪费能量。

这一新的电子集成平台使科学家能够在半导体芯片上的一个紧凑堆栈中制造晶体管和存储器件。这消除了大部分浪费的能量,同时提高了计算速度。

这一进步的关键是一种新开发的材料,具有独特的性能和更精确的制造方法,可以减少材料中的缺陷数量。这使得研究人员能够制造带有内置存储器的极其微小的晶体管,其运行速度比最先进的设备更快,同时比类似晶体管消耗更少的电力。

通过提高电子设备的能源效率,这种新方法可以帮助减少计算中不断增长的电力消耗,特别是对于生成式人工智能、深度学习和计算机视觉任务等要求苛刻的应用。

“我们必须最大限度地减少未来用于人工智能和其他以数据为中心的计算的能源量,因为它根本不可持续。我们将需要像这种集成平台这样的新技术来继续这一进步,”麻省理工学院博士后、两篇关于这些新型晶体管的论文的主要作者 Yanjie Shao 说道。

翻转问题

标准 CMOS(互补金属氧化物半导体)芯片传统上有一个前端,其中制造晶体管和电容器等有源组件,以及一个后端,其中包括称为互连的导线和连接芯片组件的其他金属键合。

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