Исследователи с факультета физики Оксфордского университета сделали открытие, которое может проложить путь к следующему большому прорыву в области искусственного интеллекта.
Команда успешно создала «ураганные» магнитные вихри в гематите, основном компоненте ржавчины, которые потенциально могут питать энергоэффективные процессоры, подобные мозгу, работающие на частоте в сотни гигагерц.
Эти магнитные вихри, способные двигаться с поразительной скоростью до километров в секунду, рекламируются как потенциальные носители информации для следующего поколения экологически чистых и сверхбыстрых вычислительных платформ.
в 100-1000 раз быстрее
Исследование, опубликованное в Природные материалыпреодолели проблему создания этих вихрей из материалов, которые ранее были несовместимы с кремнием, что является основным препятствием в их практическом применении.
Исследование возглавил доктор Хариом Джани из Оксфордского университета в сотрудничестве с Национальным университетом Сингапура и Swiss Light Source. Доктор Яни считает, что вычисления на основе кремния с их высокой энергоэффективностью не подходят для следующего поколения вычислительных приложений, таких как полномасштабный искусственный интеллект и автономные устройства.
Решение, по его мнению, заключается в использовании магнитных вихрей в специальном классе материалов, называемых антиферромагнетиками, которые работают в 100-1000 раз быстрее, чем современные устройства.
«Сегодня кремниевые транзисторы используют заряды для выполнения вычислений, которые могут рассеиваться, как только отключается электропитание. Следовательно, они, как правило, очень энергоемки и неэффективны. Более того, обычные компьютеры хранят данные отдельно от их обработки. передача информации между ними требует много времени и энергии, что создает узкие места в производительности», — сказал нам доктор Яни.
«С другой стороны, ураганные вихри в антиферромагнитных материалах представляют собой «защищенные» наноразмерные спиновые структуры, которые по своей природе стабильны благодаря своей уникальной обмотке. Они могут оставаться стабильными даже в отсутствие электрических импульсов. -быстрая динамика, которую можно использовать для выполнения нетрадиционной обработки информации, где функции памяти и логики могут быть объединены вместе. В будущем такие платформы можно будет использовать для выполнения мозгоподобных вычислений для создания эффективного и быстрого оборудования искусственного интеллекта».
Команда достигла своего прорыва, изготовив ультратонкие кристаллические мембраны гематита на кристаллическом шаблоне, покрытом специальным «жертвенным слоем». Слой растворился в воде, отделив гематит от кристаллической основы, которую затем перенесли на кремний и несколько других платформ.
Исследователи также разработали новую технику визуализации с использованием линейно поляризованных рентгеновских лучей для визуализации наноразмерных магнитных структур внутри этих мембран. Методика показала, что отдельно стоящие слои могут содержать мощное семейство магнитных вихрей, открывая двери для сверхбыстрой обработки информации.
В настоящее время команда разрабатывает прототипы устройств, которые смогут использовать динамику этих сверхбыстрых вихрей. Доктор Яни заключил: «В конечном итоге такие устройства могут быть интегрированы в новые типы компьютеров, которые будут работать больше как человеческий мозг – мы очень рады тому, что будет дальше».
Больше от TechRadar Pro
2024-02-23 06:26:19
1708674626
#Крошечные #магнитные #завихрения #похожие #на #ураганы #могут #стать #ключом #следующему #прорыву #области #искусственного #интеллекта #материал #обнаруженный #ржавчине #может #помочь #создании #энергоэффективных #процессоров #подобных #мозгу #способных #работать #на #частоте #сотни #гигагерц
