Обработка данных в области информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) сопровождается превращением электроэнергии в тепло. В настоящее время выбросы углекислого газа от ИКТ уже конкурируют с выбросами авиации в масштабах глобальной экосистемы. Однако исследователи из Инженерной школы EPFL в Лаборатории наноразмерной электроники и структур (LANES) представили новый процессор в журнале Nature Electronics, который решает проблему неэффективности, интегрируя обработку и хранение данных в одном устройстве — процессоре в памяти.
Согласно исследованию, основной причиной неэффективности современных процессоров является архитектура фон Неймана, разделяющая компоненты для вычислений и хранения данных. Это приводит к излишнему расходу энергии на передачу данных между памятью и процессором. Исследователи создали процессор оперативной памяти на основе двумерного полупроводникового материала (MoS2), содержащий более 1000 транзисторов.
Архитектура процессора позволяет объединить обработку и хранение данных, обеспечивая более эффективное выполнение вычислений. Отказ от традиционной архитектуры в пользу процессоров в памяти открывает новые перспективы и может привести к существенной экономии энергии в области ИКТ.
Выбор материала MoS2, полупроводника, сыграл ключевую роль, обеспечивая стабильный монослой с минимальным взаимодействием с окружением. Этот материал дает возможность производить компактные устройства, и его использование представляет собой ключевой шаг к массовому производству. Процессор, представленный исследователями, содержит более 1000 элементов на кристалле, что является значимым достижением в разработке новых технологий.
Эти инновации не только научные, но и стратегически важны для Швейцарии и Евросоюза. Результаты исследования подчеркивают значимость тесного научного сотрудничества и указывают на потенциал для укрепления позиций Евросоюза в сфере полупроводниковых технологий, в частности, в свете Европейского закона о чипах.
