tasani.ruИсследователи из Кембриджского университета представили инновационное наноэлектронное устройство, обладающее функциональностью, схожей с работой человеческого мозга. Это мемристор, основанный на модифицированном оксиде гафния (HfO₂) с добавлением стронция и титана, имеет потенциал значительно снизить энергопотребление в аппаратном обеспечении для искусственного интеллекта.
Традиционные ИИ-чипы страдают от чрезмерного потребления энергии из-за постоянных перемещений данных между памятью и процессором. В отличие от них, новое устройство использует концепцию вычислений в памяти, позволяя хранить и обрабатывать данные в одном месте, что делает его более эффективным, аналогично нейронам.
Обычно мемристоры работают на основе образования проводящих нитей, что приводит к ненадежности, однако исследователи из Кембриджа разработали структуру, функционирующую по принципу транзистора, вместо изменяемых нитей. Это решение обеспечивает стабильность характеристик и открывает возможности для создания сотен уровней проводимости.
Мемристоры имеют большой потенциал, так как недавно разработанный «транзисторный» механизм переключения позволяет создавать энергетические барьеры с множеством управляемых уровней, что напоминает работу синапсов в мозге. Нейроны активируются, когда уровень медиаторов достигает необходимого порога, аналогично принципу работы новых мемристоров.
Главное преимущество этой технологии — устранение проблем, характерных для существующих мемристоров, таких как случайное поведение и низкая повторяемость. Это достигается за счёт низкого энергопотребления при адаптивном обучении, что очень важно для создания ИИ, способного не только хранить информацию, но и обучаться.
Эксперты прогнозируют, что внедрение таких устройств может снизить энергозатраты на ИИ-платформы до 70%, что особенно актуально в условиях растущих энергозатрат современных моделей ИИ.