新一代計算機芯片實現存算一體

【大紀元2020年11月14日訊】（大紀元記者高文森編譯報導）瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的工程師設計了一種兼具邏輯運算和數據存儲功能的計算機芯片，為製造體積更小、更節能、處理速度更快的電腦，和為人工智能發展鋪平了道路。

現在的主流計算機，處理器和存儲芯片都是分離的，一直沿用馮諾依曼（von Neumann）五十多年前確立的架構。所以在工作的時候，兩個單元之間需要頻繁地交換數據，消耗很大一部分時間和能量。

這個研究組創新的設計首次使用了一種只有3個原子厚的平面材料——二硫化鉬（MoS2），集邏輯運算和存儲功能為一體。這大幅減少了老式設計之間數據交換的開支。

主要研究員基斯（Andras Kis）說：「能夠同時進行兩項功能的回路就像人類大腦的工作方式，神經元既負責存儲信息，又進行運算。我們的回路設計有幾個優勢：它減少了存儲單元和處理單元之間數據傳輸的能量消耗，縮短了運算時間，縮小了芯片占用的空間。這為設計更小巧、更強大、更節能的設備開闢了道路。」

研究組表示，他們還發明了使用這種平面材料製造新一代芯片的技術。

基斯說：「十年前第一個芯片是我們手工造出的，自那之後我們研發了先進的製造工藝，一次可以造出80個或更多，並能夠控制它們的特性。」

這份研究11月5日刊登在《自然》（Nature）期刊上。◇

責任編輯：朱涵儒