Чип как мозг: кембриджские учёные сократили энергопотребление ИИ на 70%

Инженеры Кембриджского университета создали прототип чипа, который имитирует работу синапсов человеческого мозга и может снизить энергозатраты систем искусственного интеллекта до семидесяти процентов. В основе устройства лежит мемристор из оксида гафния с добавками стронция и титана — материал, способный одновременно хранить и обрабатывать информацию, устраняя энергоёмкую пересылку данных между памятью и процессором.

Ключевое преимущество разработки — стабильность переключений. В отличие от прежних мемристоров, где ток шёл по хаотичным проводящим нитям, здесь используется управляемый энергетический барьер на границе слоёв. Это обеспечивает высокую точность: чип демонстрирует более пятисот устойчивых уровней сопротивления и выдерживает десятки тысяч циклов работы.

Устройство воспроизводит биологический механизм обучения — пластичность, зависящую от времени сигналов, что особенно ценно для задач машинного обучения. По словам исследователей, технология готова к масштабированию, но требует снижения температуры производства: сейчас процесс идёт при 700 °C, а для совместимости с полупроводниковыми линиями нужно не выше 450 °C.

Оксид гафния уже применяется в индустрии, поэтому интеграция новой архитектуры не потребует полной перестройки заводов. Патент на технологию подан, результаты опубликованы в журнале Science Advances. Следующий шаг — совместные с промышленными партнёрами испытания и адаптация процесса под массовое производство.

Источник: interestingengineering