Сегодня классическая компьютерная архитектура фон Неймана стала препятствием на пути увеличения вычислительных возможностей. Частично вина за это лежит на обмене данными между процессором и внешней памятью. Хранение данных в процессоре, где они обрабатываются, помогло бы во много раз сократить потребление ресурсов компьютера. Первый такой процессор для задач ИИ был создан в Швейцарии. В его основе лежат новые атомарно тонкие полупроводники, а не кремний.
Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) опубликовали в журнале Nature Electronics статью, в которой сообщается о создании процессора, состоящего из 1024 транзисторов на основе дисульфида молибдена (MoS2). Они не первые, кто обратил внимание на этот полупроводник. Слой дисульфида молибдена толщиной в три атома хорошо зарекомендовал себя в экспериментальных разработках в качестве рабочего канала транзисторов. По большому счету его можно рассматривать как графен в мире полупроводников. Его характеристики и методы производства во многом схожи с работой с моноуглеродными слоями.
Исследователи из EPFL получили свой первый образец MoS2 13 лет назад с помощью клейкой ленты. Сегодня уже могут производить целые пластины дисульфида молибдена, из которых, в частности, был изготовлен процессорный чип площадью 1 см2. А поскольку это полупроводник, то технология производства таких процессоров может быть реализована на существующих заводах, где уже перерабатывается кремний.
Каждый MoS2-транзистор в процессоре-прототипе также содержит управляющий плавающий затвор. Затвор предназначен для хранения небольшого количества данных и управления транзистором. Данные расчета остаются в процессоре и участвуют в дальнейшей работе процессора. Обработанные данные никуда не отправляются наружу и ниоткуда не скачиваются.
Представленный прототип in-memory процессора предназначен для выполнения одной из фундаментальных операций обработки данных — векторно-матричного умножения. Эта операция широко используется в цифровой обработке сигналов и реализации моделей искусственного интеллекта. Очевидно, что сегодня подобные решения находятся на пике спроса. По словам разработчиков, создав масштабный рабочий прототип, они доказали возможность передачи проекта заводам для серийного производства.
