به لطف تحقیقات جدید دانشگاه بینگامتون ، دانشگاه ایالتی نیویورک ، رایانه ها در آینده می توانند از لحاظ انرژی بیشتری کارایی بیشتری داشته باشند.
دستگاه هایی مانند هواپیماهای بدون سرنشین به سیگنال WiFi ثابت بستگی دارند اگر WiFi متوقف شود ، هواپیمای بدون سرنشین سقوط می کند. لوئیس پیپر ، استادیار فیزیک و مدیر علوم و مهندسی مواد در دانشگاه بینگامتون می خواهد رایانه هایی با انرژی کارآمدتری بسازد ، بنابراین چیزهایی مانند هواپیماهای بدون سرنشین می توانند بدون نگرانی در مورد سیگنال WiFi که آن را به یک کامپیوتر بزرگتر وصل می کند پاسخگوی محیط زیستشان باشند. .
پیپر گفت: "شما می توانید 5G و 6G را در همه جا قرار دهید و فرض کنید که همیشه یک اتصال اینترنتی معتبر دارید یا می توانید مشکل را با پردازش سخت افزار حل کنید. این همان کاری است که ما انجام می دهیم." "ایده این است که ما می خواهیم این تراشه ها را داشته باشیم که بتوانند تمام عملکردهای موجود در تراشه را انجام دهند ، نه پیامهایی که با نوعی سرور بزرگ به جلو و عقب می روند. باید از این طریق کارآمدتر باشد."
دانشمندان مدارهای "neuristor" ایجاد کرده اند که به طور مشابه با نورون های بیولوژیکی در مغز انسان رفتار می کنند ، که می توانند محاسبات پیچیده ای را با استفاده از مقدار بسیار کمی قدرت انجام دهند. اخیراً ، یک مؤلفه حیاتی از این مدار neuristor با استفاده از دی اکسید نیوبیوم (NbO 2 ) ایجاد شده است ، که همانند سازی رفتار سوئیچینگ مشاهده شده در کانال های یونی در سلول های عصبی بیولوژیکی است. این NBO 2 دستگاه ها با اعمال یک ولتاژ بزرگ در سراسر رسانا غیر نیوبیوم تبدیل به پنتا اکسید (Nb در ایجاد 2 O 5 ) فیلم، باعث تشکیل رسانا NBO 2رشته هایی که مسئولیت رفتار مهم سوئیچینگ را دارند. متأسفانه ، این فرآیند پس از ساخت ولتاژ بالا و وقت گیر ، ایجاد مدارهای متراکم مورد نیاز پردازنده های پیچیده رایانه را غیرممکن می کند. علاوه بر این، این NBO 2 دستگاه نیاز به یک خازن همدم اضافی برای عملکرد درست در مدار neuristor، ساخت آنها را پیچیده تر و سنگین به پیاده سازی.
پیپر گفت: "یكی از اصلی ترین مشكلات ما در تلاش برای ساختن این سیستم ها ، این واقعیت است كه شما مجبور هستید این مرحله را انجام دهید." "مانند هیولا فرانکنشتاین ، شما اساساً مقدار زیادی برق را از طریق مواد پالس می کنید ، و ناگهان به یک عنصر فعال تبدیل می شود. این برای یک مرحله مهندسی با ساخت بسیار قابل اعتماد نیست. اینگونه نیست که ما کارهایی را با ترانزیستورهای سیلیکونی انجام دهیم. همه آنها را بدست آورید و سریعاً کار می کنند. " در این مطالعه ، محققان Georgia Tech دستگاههای مبتنی بر Nb 2 O 5 ایجاد کردند که همانند رفتار مشابه ترکیب NbO 2 هستند./ جفت خازن بدون نیاز به پیچ اضافی انرژی. محققان بینگامتون ساز و کار پیشنهادی را تأیید کردند. به گفته پیپر ، این یافته می تواند به مدارهای عصبی نورانی ارزان تر ، با صرفه جویی در مصرف انرژی و با چگالی بالا از گذشته ممکن منجر شود و باعث تسریع در محاسبات کارآمدتر و سازگار با انرژی می شود.
وی گفت: "ما می خواهیم موادی داشته باشیم که ذاتاً نوعی عملکرد سوئیچینگ را داشته باشند که می توانیم در همان ابعادی که در انتها با سیلیکون ملاقات می کنیم از آنها استفاده کنیم. توانایی مقیاس و امکان حذف نوعی کیمیاگری با توجه به این فرآیند الکتروفورمینگ باعث می شود که این امر مطابقت بیشتری با نحوه انجام پردازش نیمه هادی امروزه داشته باشد ؛ این امر آن را قابل اطمینان تر می کند. ایجاد یک صنعت در. "
حالا که آنها مدل ها را تأیید کرده اند ، پیپر و تیمش می خواهند با عملکرد خود بدانند که در دستگاه واقعی چه خبر است.
وی گفت: "تلاش واقعی بینگامتون برای تلاش برای الگوبرداری از منظر اتمی ، ماهیت این حالات ، چگونگی بوجود آمدن آنها از فیزیک و شیمی و همچنین به جای صرفاً نگاه کردن به مواد بی اثر و سپس ارتباط آن با عملکرد دستگاه ، آیا ما واقعاً می توانیم ببینیم که چگونه این حالتها هنگام کار با دستگاه تکامل می یابند؟ " گفت: پیپر.
رباط با استفاده از صدا برای حرکت و نقشه برداری از یک محیط جدید