Znanstvenici slijede ideje prirode u razvoju ionskih mikroprocesora, koji bi se mogli pokazati posebno energetski učinkovitima u usporedbi s tradicionalnim poluvodičkim procesorima.
Kako je objavljeno u časopisu Advanced Materials, tim istraživača s Harvardske škole inženjerstva i primijenjenih znanosti John A. Paulson (SEAS) u suradnji s biotehnološkim startupom DNA Script razvio je ionski krug koji se sastoji od stotina ionskih tranzistora. U njemu su izveli čak i osnovni proces neuromrežnog računalstva - "mokri softver" (Wetware) postaje sve manje pomodna riječ u znanstvenoj fantastici.
Razvoj ionskih procesora ima za cilj korištenje stručnosti sustava za obradu bioloških informacija – posebno mozga – za stvaranje procesora koji za izvođenje izračuna koriste elektrokemiju umjesto električne energije. Istraživanja pokazuju da su ionski procesori tehnologija koja će se vjerojatno razvijati i skalirati u budućnosti, pri čemu bi njihovi energetski učinkoviti dizajni mogli biti vrijedni za određene scenarije implementacije.
Još je rano za ovu tehnologiju, budući da su znanstvenici upravo sastavili prvu ploču koja je zapravo sadržavala stotine ionskih tranzistora – do sada su demonstrirani samo pojedinačni ionski tranzistori. Dakle, istraživanje otvara put stvaranju procesora koji će raditi sa stotinama, tisućama ili čak milijunima ionskih tranzistora u tandemu.
Ionski krug istraživača stvoren je množenjem broja pojedinačnih ionskih tranzistora koji mogu raditi zajedno. Dizajn ionskog tranzistora sastoji se od vodene otopine molekula kinona povezanih dvjema koncentričnim prstenastim elektrodama (plavom i crvenom) s trećom (žutom), središnjom disk elektrodom, u osnovi tvoreći dizajn tranzistora sličan jabuci.
Prolaskom napona kroz tranzistor, dvije koncentrične prstenaste elektrode mogu lokalno promijeniti pH razinu vode, povećavajući ili smanjujući broj vodikovih iona prisutnih u njoj. Ova promjena, postignuće u elektrokemiji, omogućuje da se ionska struja tranzistora koristi kao prekidač za uključivanje i isključivanje – poznat kao vrata – u tranzistorima o kojima smo navikli slušati. Ova kontrola ionske struje kroz promjene pH vrijednosti tranzistora otključava sposobnost tranzistora za obradu binarnih informacija.
Znanstvenici su dodatno prilagodili dizajn mikroprocesora postavljanjem ovih analognih tranzistora (koji mogu predstavljati 0 ili 1) u 16×16 matrični niz. To je procesoru Ion omogućilo izvođenje zadataka množenja matrice, približavajući ga mogućnostima neuronske mreže i povećavajući njegovu vrijednost za scenarije obrade podataka umjetne inteligencije (AI) koji mogu zahtijevati vrlo specifične zahtjeve za performanse/balans snage.
Kompromis je što su sporiji – ali u usporedbi sa svjetlom, sve je u redu. Istraživači se sada nadaju da će nastaviti razvijati svoje ionske procesore, omogućujući im da koriste više elektrokemijskih reakcija, kao što je povećanje tipova iona kojima se manipulira za obradu informacija. Istraživači i dalje mogu programirati dodatne značajke u te sustave.
To bi, u kombinaciji s povećanjem broja dostupnih tranzistora, trebalo osigurati prednosti performansi, otvarajući ionske procesore većem broju zadataka i stvarnim specifičnim ili općenamjenskim proračunima.
Možete pomoći Ukrajini u borbi protiv ruskih osvajača. Najbolji način da to učinite je donirati sredstva Oružanim snagama Ukrajine putem Savelife ili putem službene stranice NBU.
Također zanimljivo: