AI-computers kunnen in zware omgevingen zoals Venus draaien

TPO - Extreem hittebestendige computeropslag kan functioneren bij temperaturen die vergelijkbaar zijn met die van Venus en kan worden gebruikt onder zware omstandigheden, zoals in kerncentrales en zelfs voor toekomstige NASA-missies.

Computeropslagapparaten gemaakt van ferro-elektrisch aluminium-scandium-nitride, dat bestand is tegen extreme temperaturen. (Foto: Universiteit van Pennsylvania)

Nieuwe computeropslagsystemen die kunnen functioneren bij temperaturen die zo hoog zijn dat gesteente begint te smelten, kunnen de weg vrijmaken voor computers die kunnen functioneren onder de barre omstandigheden op Venus.

De meest duurzame niet-vluchtige geheugens (NVM's) van vandaag, waaronder solid-state drives (SSD's), kunnen defect raken bij temperaturen tot wel 300 °C. Wetenschappers hebben echter een nieuwe ferro-elektrische diode (een halfgeleiderschakelapparaat) ontwikkeld en getest die urenlang blijft werken, zelfs bij verhitting tot 600 °C.

Dit betekent dat sensoren en computerapparaten die gebruikmaken van diodes in zware omstandigheden kunnen worden geplaatst, zoals kerncentrales, de exploratie van olie en gas op de diepzee of op de heetste planeet in ons zonnestelsel. Voorheen zouden ze daar binnen enkele seconden kapot zijn gegaan.

NVM-apparaten worden gemaakt van een materiaal genaamd ferro-elektrisch aluminiumscandiumnitride (AlScN). Dit materiaal is toonaangevend in de materiaalkunde en is pas de afgelopen vijf jaar als optie voor hoogwaardige halfgeleiders op de markt gekomen.

Het apparaat is gebaseerd op een AlScN-diode met een dikte van 45 nanometer. Dat is 1800 keer kleiner dan de breedte van een menselijke haar.

Wetenschappers gebruiken aluminiumscandiumnitride om computers te ontwikkelen die kunnen functioneren op extreem hete planeten zoals Venus. (Foto: SCIEPRO)

Een van de meest opmerkelijke bevindingen van het team was dat de apparaten een miljoen leescycli aankonden en gedurende meer dan zes uur een stabiele aan-uitverhouding konden handhaven. Dit is een ongekend resultaat, aldus Dhiren Pradhan, een postdoctoraal onderzoeker in elektrotechniek en systeemtechniek aan de Universiteit van Pennsylvania in de VS.

Het werk bouwt voort op bestaand onderzoek naar halfgeleiders die ook bij extreme temperaturen kunnen werken. Voeg dit geheugen toe en je hebt een computer die bijna overal kan werken, zeggen de wetenschappers.

"Het gaat niet alleen om het verbeteren van de apparatuur, maar ook om het zetten van nieuwe stappen in de wetenschap en technologie", aldus Deep Jariwala, universitair hoofddocent elektrotechniek en systeemtechniek aan de Universiteit van Pennsylvania in de VS.

Wetenschappers zeggen dat er met name een nieuw tijdperk van siliciumvrije computers kan aanbreken, waarin geheugen en verwerking beter op elkaar aansluiten voor data-intensieve taken zoals kunstmatige intelligentie (AI).

Wetenschappers geloven dat de nieuwe aanpak, waarbij hittebestendig geheugen en processoren worden gecombineerd, uiteindelijk kan leiden tot AI-verwerking onder extreme omstandigheden op andere planeten.

Ha Thu

Volgens Live Science