麻省理工学院设计了利用废热“作为信息形式”的计算组件

概念验证使用无源组件在芯片上重新引导热量,从而允许使用温度模式进行数据处理。

来源:LiveScience

麻省理工学院的科学家发布了新型模拟计算组件的概念证明,该组件可以让电子设备利用其产生的热量处理数据。

在 1 月 29 日发表在《应用物理评论》杂志上的一项研究中,研究人员设计了微观硅结构,可以精确控制热量在芯片表面的传播方式。

这些结构完全是被动的,不包含任何电子设备,利用热传导的自然定律将热能重新分配到可以编码为数据的点。

该方法代表了一种模拟计算形式,其中使用连续的物理值(在本例中为温度和热流)来处理信息,而不是二进制 1 和 0。

该技术可用于检测热源并测量电子设备的温度变化,而无需增加能耗。研究人员表示,这也将消除对占用芯片空间的多个温度传感器的需求。

如果设计可以扩展,该团队希望有一天能够将其嵌入到微电子系统中,以使人工智能 (AI) 工作负载等高功率计算任务更加节能。

“大多数时候,当你在电子设备中执行计算时,热量就是废物。你常常希望尽可能多地去除热量。但在这里,我们采取了相反的方法,将热量本身作为一种信息形式,并表明利用热量进行计算是可能的,”该研究的主要作者、麻省理工学院的物理学学生 Caio Silva 在一份声明中说道。

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这项工作建立在麻省理工学院 2022 年关于能够控制热流的纳米结构材料设计的研究基础上。

热门芯片

当热量通过硅从较热区域流向较冷区域时,结构的内部几何形状决定了有多少热量到达每个输出点。