La nuova tecnologia del MIT potrebbe portare a dispositivi più duraturi e a sistemi di intelligenza artificiale più capaci

Con l'aumento della domanda di intelligenza artificiale e di elaborazione ad alta intensità di risorse, c'è qualcos'altro che si aggiunge: la domanda di energia. I design tradizionali dei chip contribuiscono a questo spreco separando i componenti di logica e di memoria, costringendo i dati a spostarsi avanti e indietro in modo inefficiente. Ora, un team di ricercatori del MIT ha trovato una soluzione che potrebbe aumentare significativamente l'efficienza energetica: impilare questi componenti insieme nella parte posteriore del chip.

Tradizionalmente, i transistor sensibili sono costruiti su una faccia del chip di silicio, mentre l'altro lato è riservato al cablaggio. Aggiungere altri componenti è un lavoro difficile, perché il calore necessario per farlo distruggerebbe lo strato esistente. Ora un team del MIT - guidato da Yanjie Shao - ha affrontato questo problema sviluppando un processo di fabbricazione a bassa temperatura.

Utilizzando un materiale unico, l'ossido di indio amorfo, il team ha creato strati ultrasottili di transistor a soli 150 °C (302 °F) - abbastanza freddi da proteggere i circuiti sottostanti. Questo ha permesso loro di impilare i transistor attivi direttamente sulla parte posteriore, fondendo di fatto la logica e la memoria in un'unica, compatta pila verticale.

Ora, possiamo costruire una piattaforma di elettronica versatile sul retro di un chip, che ci permette di ottenere un'elevata efficienza energetica e molte funzionalità diverse in dispositivi molto piccoli. Abbiamo una buona architettura del dispositivo e un materiale con cui lavorare, ma dobbiamo continuare a innovare per scoprire i limiti delle prestazioni finali. - Yanjie Shao.

Migliorando il design esistente, i ricercatori hanno utilizzato un materiale ferroelettrico chiamato ossido di afnio-zirconio per creare transistor da 20 nanometri. Nei test, i dispositivi hanno dimostrato una velocità di commutazione fulminea di appena 10 nanosecondi, che è il limite dell'apparecchiatura di misurazione del team, il tutto consumando una tensione significativamente inferiore rispetto alla tecnologia comparabile.