En la actualidad los chips de computadora tienen una estructura simple: usan áreas separadas para los cálculos y el almacenamiento de datos. Pero una investigación publicada en Nature ha demostrado cómo estas áreas se pueden combinar en un material 2D. Esto debería conducir a dispositivos más pequeños, más potentes y con mayor eficiencia energética.
A esta arquitectura se le conoce técnicamente como “lógica en memoria” o “única”, donde las operaciones lógicas se combinan con funciones de memoria. Tiene la ventaja de que ahorran el tiempo y la energía necesarias para pasar datos entre las etapas de procesamiento y almacenamiento.
Sin embargo, aunque este tipo de chips de arquitectura única ya se han desarrollado antes, no han utilizado un material 2D. Los investigadores suizos en este caso han utilizado disulfuro de molibdeno o MoS2, el cual es un excelente semiconductor de solo tres átomos de espesor.
Como un cerebro humano
El equipo del Instituto Federal Suizo de Tecnología (EPFL) en Lausana afirma que podría ser particularmente útil en inteligencia artificial. Además, sus usos van desde autos autónomos hasta parlantes inteligentes que pueden reconocer su voz, porque imita el tipo de enfoque conjunto que usan las neuronas del cerebro humano.
“Esta capacidad de los circuitos para realizar dos funciones es similar a cómo funciona el cerebro humano, donde las neuronas están involucradas tanto en el almacenamiento de recuerdos como en la realización de cálculos mentales», dice el ingeniero eléctrico Andras Kis, del EPFL.
El diseño de circuito tiene varias ventajas. Puede reducir la pérdida de energía asociada con la transferencia de datos entre unidades de memoria y procesadores, “reducir la cantidad de tiempo necesario para las operaciones informáticas y reducir la cantidad de espacio requerido», agrega Kis.
MoS2
El nuevo chip se basa en transistores de efecto de campo de compuerta flotante o FGFET. Ya utilizados para almacenamiento dentro de teléfonos y computadoras portátiles, estos transistores son conocidos por ser capaces de mantener cargas eléctricas durante largos períodos.
Kis y su equipo utilizaron MoS2 para trabajar en conjunto con los FGFET para empaquetar numerosas funciones de procesamiento dentro de circuitos individuales. Esto permitió que los circuitos funcionen como unidades de almacenamiento de memoria y transistores programables.
Aunque el trabajo es prometedor, todavía no está listo para convertirse en un producto comercial. Sin embargo, el equipo detrás de la investigación tiene la experiencia necesaria en términos de escalar las tecnologías de producción de chips.
La llegada de la Internet de las Cosas hará que diversos dispositivos como autos o electrodomésticos necesiten inteligencia adicional. No solo para almacenar información sino para procesarla y tomar decisiones inteligentes rápidamente, todo mientras se mantiene baja la demanda de energía. Copiar el cerebro humano es un enfoque bastante bueno cuando se trata de IA.