В Швейцария е създаден първият процесор на базата на 2D-транзистори, който не се нуждае от външна памет

Днес класическата компютърна архитектура на фон Нойман се превърна в пречка за увеличаване на изчислителните възможности. Част от причините за това се крият в комуникацията на процесора с външната памет. Съхраняването на данните в процесора – там, където те се обработват – би допринесло за многократното намаляване на консумацията на компютъра. Първият такъв процесор за ИИ алгоритми е създаден в Швейцария. Той се базира на нови атомарно тънки полупроводници, а не на силиций.

Изследователи от Федералната политехническа гимназия в Лозана (EPFL) публикуваха статия в Nature Electronics, в която съобщават за създаването на процесор с 1024 транзистора на базата на молибденов дисулфид (MoS2). Те не са първите, които обръщат внимание на този полупроводник. Слоят на молибденовия дисулфид е с дебелина три атома и вече се доказа в различните експериментални разработки като работещ гейт за транзистори. В общи линии той може да се разглежда като графен в света на полупроводниците. Характеристиките му и методите за получаването му в много отношения наподобяват работата с моновъглеродните слоеве.

Изследователите от EPFL са получили първия си образец на MoS2 преди 13 години с помощта на скоч лента, като са откъсвали люспи от материала от подложката с помощта на лепкавата лента. Днес те вече могат да произвеждат цели пластини от молибденов дисулфид, от които, наред с другото, е направен кристал на процесор с площ 1 кв. см. И тъй като става въпрос за полупроводник, технологията за производство на такива процесори може да бъде приложена в сегашните заводи, където се работи със силиций.

Всеки транзистор от MoS2 в прототипа на процесора съдържа и контролен плаващ гейт. Гейтът е предназначен едновременни и да съхранява битове данни и да управлява транзистора. Изчислителните данни остават в процесора и участват в по-нататъшната му работа. Обработените данни не се изпращат никъде навън и не се зареждат от никъде. Информацията просто се подава към процесора за обработка и на изхода се получава крайният резултат. Няма прехвърляне на данни от процесора към планките памет и обратно.

Представеният прототип на процесор с изчисления в паметта е предназначен за извършване на една от основните операции за обработка на данни – векторно-матричното умножение. Тази операция се използва широко в цифровата обработка на сигналите и реализацията на модели на изкуствен интелект. Очевидно е, че днес подобни решения са в пика на търсенето. Както уверяват разработчиците, след като са създали широкомащабен работещ прототип, те са доказали възможността за прехвърляне на проекта в заводите за масово производство.

Отделно от това изследователите заявиха, че разработката е достигнала своята реализация благодарение на нарасналото финансиране от страна на органите на Европейския съюз, който се стреми да върне на Европа титлата на лидер на пазара на полупроводниците.