Компьютеры с искусственным интеллектом могут работать в суровых условиях, таких как на Венере

TPO — сверхвысокотемпературное компьютерное хранилище, способное работать при температурах, подобных температурам Венеры, и пригодное для использования в суровых условиях, например, на атомных электростанциях и даже в будущих миссиях NASA.

Устройства хранения данных для компьютеров, изготовленные из сегнетоэлектрика нитрида алюминия-скандия, способного выдерживать экстремальные температуры. (Фото: Университет Пенсильвании)

Новые компьютерные системы хранения данных, способные работать при таких высоких температурах, что начинает плавиться камень, могут проложить путь к созданию компьютеров, способных работать в суровых условиях Венеры.

Самые долговечные современные устройства энергонезависимой памяти (NVM), включая твердотельные накопители (SSD), могут выйти из строя при температуре до 300 °C. Однако учёные создали и испытали новый сегнетоэлектрический диод (полупроводниковый коммутирующий прибор), который продолжает работать часами даже при нагревании до 600 °C.

Это означает, что датчики и вычислительные устройства, использующие диоды, можно размещать в суровых условиях — например, на атомных электростанциях, при глубоководной разведке нефти и газа или на самой жаркой планете нашей Солнечной системы — где раньше они бы вышли из строя за считанные секунды.

Устройства NVM изготавливаются из материала, называемого сегнетоэлектрическим нитридом алюминия-скандия (AlScN), который находится на переднем крае материаловедения и только в последние пять лет стал применяться в качестве варианта для высокопроизводительных полупроводников.

В основе устройства лежит диод AlScN толщиной 45 нанометров, что в 1800 раз меньше толщины человеческого волоса.

Ученые используют нитрид алюминия-скандия для разработки компьютеров, способных работать на очень горячих планетах, таких как Венера. (Фото: SCIEPRO)

«Одним из самых замечательных открытий группы стало то, что устройства могут выдерживать один миллион циклов считывания и сохранять стабильное соотношение включений и выключений в течение более шести часов, что является беспрецедентным результатом», — заявил Дхирен Прадхан, научный сотрудник в области электротехники и системной инженерии в Университете Пенсильвании (США).

Работа основана на существующих исследованиях полупроводников, способных работать при экстремальных температурах. Добавьте эту память, и вы получите компьютер, способный работать практически где угодно, говорят учёные.

«Речь идет не только об улучшении оборудования, но и о создании новых шагов в науке и технике», — сказал Дип Джаривала, доцент кафедры электротехники и системной инженерии в Университете Пенсильвании (США).

В частности, ученые говорят, что может появиться новая эра вычислительных устройств без использования кремния, в которых память и обработка будут более тесно интегрированы для решения задач с большими объемами данных, таких как искусственный интеллект (ИИ).

Ученые полагают, что новый подход, объединяющий термостойкую память и процессоры, может в конечном итоге привести к обработке данных ИИ в экстремальных условиях на других планетах.

Ха Чт

По данным Live Science