คอมพิวเตอร์ AI สามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นดาวศุกร์ได้

TPO - อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ที่ทนความร้อนสูงเป็นพิเศษ สามารถทำงานได้ในอุณหภูมิที่ใกล้เคียงกับดาวศุกร์ และสามารถใช้งานได้ในสภาวะที่รุนแรง เช่น โรงงานนิวเคลียร์ และแม้แต่ภารกิจในอนาคตของ NASA

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ที่ทำจากอะลูมิเนียมสแกนเดียมไนไตรด์เฟอร์โรอิเล็กทริก ซึ่งสามารถทนต่ออุณหภูมิที่รุนแรงได้ (ภาพ: มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย)

ระบบจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์แบบใหม่ที่สามารถทำงานได้ในอุณหภูมิสูงจนหินเริ่มละลาย อาจเป็นแนวทางสำหรับคอมพิวเตอร์ที่สามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงบนดาวศุกร์ได้

อุปกรณ์หน่วยความจำถาวร (NVM) ที่ทนทานที่สุดในปัจจุบัน รวมถึงโซลิดสเตตไดรฟ์ (SSD) อาจล้มเหลวได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 300°C อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ ได้สร้างและทดสอบไดโอดเฟอร์โรอิเล็กทริกชนิดใหม่ (อุปกรณ์สวิตชิ่งเซมิคอนดักเตอร์) ที่ยังคงทำงานได้นานหลายชั่วโมงแม้จะถูกความร้อนถึง 600°C

ซึ่งหมายความว่าเซ็นเซอร์และอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ไดโอดสามารถวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้ เช่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ การสำรวจน้ำมันและก๊าซใต้ท้องทะเลลึก หรือดาวเคราะห์ที่ร้อนที่สุดในระบบสุริยะของเรา ซึ่งก่อนหน้านี้อาจล้มเหลวได้ภายในไม่กี่วินาที

อุปกรณ์ NVM ทำจากวัสดุที่เรียกว่าเฟอร์โรอิเล็กทริกอะลูมิเนียมสแกนเดียมไนไตรด์ (AlScN) ซึ่งเป็นวัสดุที่ล้ำสมัยในด้านวิทยาศาสตร์วัสดุ และเพิ่งกลายมาเป็นทางเลือกสำหรับเซมิคอนดักเตอร์ประสิทธิภาพสูงเมื่อห้าปีที่ผ่านมา

อุปกรณ์นี้ใช้ไดโอด AlScN ที่มีความหนา 45 นาโนเมตร ซึ่งเล็กกว่าความกว้างของเส้นผมของมนุษย์ถึง 1,800 เท่า

นักวิทยาศาสตร์กำลังใช้อะลูมิเนียมสแกนเดียมไนไตรด์เพื่อพัฒนาคอมพิวเตอร์ที่สามารถทำงานได้บนดาวเคราะห์ที่ร้อนจัดอย่างดาวศุกร์ (ภาพ: SCIEPRO)

หนึ่งในการค้นพบที่น่าทึ่งที่สุดของทีมงานก็คือ อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถรองรับรอบการอ่านข้อมูลได้หนึ่งล้านรอบและรักษาอัตราการเปิด-ปิดที่เสถียรได้นานกว่าหกชั่วโมง ซึ่งถือเป็นผลลัพธ์ที่ไม่เคยมีมาก่อน Dhiren Pradhan นักวิจัยหลังปริญญาเอกสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าและระบบที่มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียในสหรัฐอเมริกา กล่าว

งานวิจัยนี้ต่อยอดจากงานวิจัยที่มีอยู่เกี่ยวกับสารกึ่งตัวนำที่สามารถทำงานในอุณหภูมิที่รุนแรงได้ เมื่อเพิ่มหน่วยความจำนี้เข้าไป คุณก็จะมีคอมพิวเตอร์ที่สามารถทำงานได้เกือบทุกที่ นักวิทยาศาสตร์กล่าว

“นี่ไม่ใช่แค่เรื่องการปรับปรุงอุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังเป็นการสร้างก้าวใหม่ในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีด้วย” Deep Jariwala รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและระบบที่มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย สหรัฐอเมริกา กล่าว

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่ายุคใหม่ของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ปราศจากซิลิกอนอาจเกิดขึ้นได้ โดยบูรณาการหน่วยความจำและการประมวลผลให้ใกล้ชิดกันมากขึ้นสำหรับงานที่ต้องใช้ข้อมูลจำนวนมาก เช่น ปัญญาประดิษฐ์ (AI)

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแนวทางใหม่นี้ ซึ่งก็คือการรวมหน่วยความจำและโปรเซสเซอร์ที่ทนความร้อนเข้าด้วยกัน อาจนำไปสู่การประมวลผลด้วย AI ในสภาวะที่รุนแรงบนดาวเคราะห์ดวงอื่นในที่สุด

ฮาทู

ตามข้อมูลจาก Live Science