Nova tecnologia do MIT pode levar a dispositivos mais duradouros e sistemas de IA mais capazes

Com o aumento da demanda por inteligência artificial e computação com uso intensivo de recursos, algo mais está sendo acompanhado: a demanda por energia. Os designs tradicionais de chips contribuem para esse desperdício ao separar os componentes lógicos e de memória, forçando os dados a se deslocarem para frente e para trás de forma ineficiente. Agora, uma equipe de pesquisadores do MIT apresentou uma solução que pode aumentar significativamente a eficiência energética: empilhar esses componentes na parte de trás do chip.

Tradicionalmente, os transistores sensíveis são construídos em uma face de um chip de silício, enquanto o outro lado é reservado para a fiação. Adicionar mais componentes é uma tarefa difícil porque o calor necessário para isso destruiria a camada existente. Agora, uma equipe do MIT, liderada por Yanjie Shao, resolveu esse problema desenvolvendo um processo de fabricação em baixa temperatura.

Usando um material exclusivo chamado óxido de índio amorfo, a equipe desenvolveu camadas ultrafinas de transistores a apenas 150 °C (302 °F) - frio o suficiente para proteger os circuitos por baixo. Isso permitiu que eles empilhassem transistores ativos diretamente na extremidade traseira, fundindo efetivamente a lógica e a memória em uma única pilha vertical compacta.

Agora, podemos construir uma plataforma de componentes eletrônicos versáteis na parte traseira de um chip que nos permite obter alta eficiência energética e muitas funcionalidades diferentes em dispositivos muito pequenos. Temos uma boa arquitetura de dispositivo e um bom material para trabalhar, mas precisamos continuar inovando para descobrir os limites máximos de desempenho. - Yanjie Shao.

Aprimorando o projeto existente, os pesquisadores usaram um material ferroelétrico chamado óxido de háfnio-zircônio para criar transistores de 20 nanômetros. Nos testes, os dispositivos demonstraram velocidades de comutação extremamente rápidas de apenas 10 nanossegundos, que é o limite do equipamento de medição da equipe, tudo isso consumindo significativamente menos tensão do que a tecnologia comparável.