Ajakirjas Science<\/a> ilmunud uuringus esitletud kiibi taluvuspiir \u00fcletas aga 700 kraadi. T\u00e4pne murdepunkt j\u00e4igi teadmata, sest inseneride laboriaparatuur ei suutnud k\u00f5rgemat temperatuuri saavutada.<\/p>\nTaolist kuumakindlust on pikalt oodanud muu hulgas kosmoseagentuurid. P\u00e4ikeses\u00fcsteemi uurimisel on \u00fcks suuremaid proovikive on t\u00e4nap\u00e4evani Veenus, mille ligi 500-kraadine pinnatemperatuur h\u00e4vitab k\u00f5ik sinna saadetud maandurid loetud tundidega.<\/p>\n
Lisaks kosmose vallutamisele painab tehnoloogiamaailma mure tehisintellekti voolutarbe p\u00e4rast. Populaarsete keelemudelite, nagu ChatGPT, t\u00f6\u00f6st moodustab \u00fcle 92 protsendi maatrikskorrutisena tuntud matemaatiline tehe. Tavalised digitaalsed arvutid lahendavad neid tehteid samm-sammult. Pidev andmevahetus m\u00e4lu ja protsessori vahel kulutab m\u00e4rkimisv\u00e4\u00e4rselt aega ja energiat. <\/p>\n
L\u00f5una-California \u00dclikooli t\u00f6\u00f6r\u00fchm eesotsas Joshua Yangiga otsis abi m\u00e4lutakistist ehk memristorist. Erinevalt tavalisest m\u00e4lust suudab m\u00e4lutakisti arvutusi teha f\u00fc\u00fcsilisel tasandil Ohmi seaduse abil. Komponent salvestab andmeid takistuse kujul ja sooritab tehte samas kohas, kus asub info. Hoolimata potentsiaalist pole aga memristorid seni laialdast kasutust leidnud.<\/p>\n
Muutused takistuses s\u00f5ltuvad ioonide r\u00e4ndest, mis muudab kiibid temperatuuritundlikuks. Temperatuuri t\u00f5ustes hakkavad pealmise metallikihi aatomid liikuma ja triivivad l\u00e4bi isoleeriva keraamilise kihi alumise elektroodini. L\u00f5puks tekib kahe poole vahel l\u00fchis ja seade l\u00e4heb p\u00f6\u00f6rdumatult rikki. Lisaks t\u00f6\u00f6kindluse puudumisele valmistab inseneridele peavalu tootmisprotsess. Materjalide vahele on vaja luua siledaid piirpindu, mida on tavaliste meetoditega raske saavutada.<\/p>\n
T\u00f6\u00f6r\u00fchm lahendas probleemid uudse kihilise struktuuriga. Teadlased valmistasid pealmise kihi volframist, millel on elementidest k\u00f5rgeim sulamistemperatuur. Keskmise osa moodustab keraamiline hafniumoksiid ja k\u00f5ige alumiseks asetasid insenerid \u00fche aatomi paksuse s\u00fcsinikulehe ehk grafeeni. Lisatud grafeenikiht peatas aatomite r\u00e4nde pea t\u00e4ielikult. Kvantsimulatsioonid osutasid, et volframi ja grafeeni vaheline t\u00f5mme on v\u00e4ga n\u00f5rk, sarnanedes vee ja \u00f5li kihistumisele.<\/p>\n
Ilma ankrupaigata triivisid aatomid grafeenist eemale, mist\u00f5ttu l\u00fchist ei tekkinud. Uudne seade hoidis 700-kraadises kuumuses andmeid edukalt \u00fcle 50 tunni, ilma et insenerid oleks pidanud neid \u00fcle kirjutama. Kiip pidas k\u00f5rgel temperatuuril vastu rohkem kui miljard l\u00fclitusts\u00fcklit, \u00fcletades sellega ka tavap\u00e4raseid toatemperatuuril t\u00f6\u00f6tavaid SSD-kettaid ja v\u00e4lkm\u00e4lusid.<\/p>\n
Viimaks suutis kiip hoida 32 erinevat juhtivuse taset. N\u00e4itaja esindab tehisintellekti arvutusmudelites \u00fchte arvu ehk kaalu. Arvutuse tegemiseks muudavad insenerid teise arvu pingeks ja juhivad selle l\u00e4bi programmeeritud seadme. Tekkiv voolutugevus ongi matemaatiline vastus.<\/p>\n
Suuremate tehete tegemiseks paigutavad teadlased tuhanded komponendid ristv\u00f5resse. Pinget korraga mitmesse ritta suunates teeb iga element oma korrutustehte ja tulpades olevad voolutugevused liituvad automaatselt. Yangi hinnangul v\u00f5imaldaks teha lahenduses arvutusi praegusest m\u00e4rksa kiiremini ja tarbides \u00fchtlasi v\u00e4hem energiat.<\/p>\n
Kuigi testkiip t\u00f6\u00f6tas veatult enam kui 80 protsendil puhkudest, nentis t\u00f6\u00f6r\u00fchm, et t\u00e4isv\u00e4\u00e4rtusliku arvuti loomiseni seisab ees pikk teekond. Osa testkiibi komponente kiilus l\u00fclituste j\u00e4rel p\u00fcsivalt kinni, sest kaotasid kuumuse t\u00f5ttu hapnikku. Samuti langes 700-kraadises kuumuses v\u00e4ga pika aja jooksul seadmete vastupidavus.<\/p>\n
Aja m\u00f6\u00f6dudes tungisid volframiaatomid v\u00e4hehaaval keraamilisse kihti ja viisid kiibi l\u00f5puks ikkagi rikkeni. T\u00f6\u00f6tava s\u00fcsteemi ehitamiseks peavad arendajad lisaks m\u00e4lule integreerima seadmele kuumakindlad loogikaahelad. Viimaks panid uurijad esimesed katseeksemplarid kokku k\u00e4sitsi, mis muudab kiipide laialdase tootmise hetkel keeruliseks, isegi kui nad kasutasid juba elektroonikat\u00f6\u00f6stuses levinud materjale.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"L\u00f5una-California \u00dclikooli teadlased l\u00f5id uudse m\u00e4luseadme, mis t\u00f6\u00f6tab t\u00f5rgeteta 700-kraadises kuumuses. Kuigi lahendusest v\u00f5iks kasu olla nii kosmosemissioonidel…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":153432,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":"","_share_on_mastodon":"0"},"categories":[14],"tags":[131,130,37,33,35,34,36,12315,72439],"class_list":["post-153431","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","category-ari","tag-ari","tag-business","tag-ee","tag-eesti","tag-eesti-keel","tag-estonia","tag-estonian","tag-kiip","tag-memristor"],"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@ee\/116402789085758385","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ee\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/153431","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ee\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ee\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ee\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ee\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=153431"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ee\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/153431\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ee\/wp-json\/wp\/v2\/media\/153432"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ee\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=153431"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ee\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=153431"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ee\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=153431"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}