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[涨姿势] 得益于耐热存储设备,人工智能计算机可以在金星等极端环境中运行

作者:精品下载站 日期:2024-12-13 18:53:14 浏览:12 分类:涨姿势

得益于耐热存储设备,人工智能计算机可以在金星等极端环境中运行


超耐热计算机存储可以在类似金星的温度下运行,并且可以在核电站等极端条件下使用,甚至可以用于未来的美国宇航局任务。

[涨姿势] 得益于耐热存储设备,人工智能计算机可以在金星等极端环境中运行

新的计算存储可以在岩石开始融化的高温下运行,这可以为在地球上最恶劣的环境下工作的计算机铺平道路——而且这也是首次在金星上工作。

当前最坚固的非易失性存储 (NVM) 设备(包括固态硬盘 (SSD))一旦温度达到 572 华氏度(300 摄氏度)就会失效。但科学家们已经创建并测试了一种新型铁电二极管(一种半导体开关器件),即使将温度提高到 1,112 华氏度(600 摄氏度),该二极管仍能持续工作数小时。

这意味着使用二极管的传感器和计算设备可以放置在极端环境中——例如核电站、深田石油和天然气勘探或我们太阳系最热的行星——以前它们会在几秒钟内失效。

4 月 29 日发表在《自然电子》杂志上的一篇论文描述了这种 NVM 器件,它是使用一种名为铁电氮化铝钪 (AlScN) 的材料制成的。它处于材料科学的前沿,在过去五年中才作为高性能半导体的一种选择出现。 

与任何分子一样,关键是原子的比例。该设备基于 AlScN 二极管,厚度为 45 纳米,比人类头发宽度小 1,800 倍。

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宾夕法尼亚大学电气与系统工程博士后研究员 Dhiren Pradhan声明中。“如果太厚,我们正在寻找的铁电开关就会消失,因为开关电压随厚度变化,并且在实际操作环境中存在限制。因此,我的实验室和 Roy Olsson 的实验室一起工作了几个月找到这个金发姑娘的厚度。”

该团队最值得注意的发现之一是,这些设备可以应对一百万次读取周期,并在六个多小时内保持稳定的开关比率。在论文中,团队将这一结果描述为“史无前例”。

这项工作建立在对也可以在极端温度下工作的半导体的现有研究的基础上。科学家们表示,将这种内存添加到处理器中,你就拥有了一台几乎可以在任何地方工作的计算机。

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“从深地钻探到太空探索,我们的高温存储设备可以带来先进的计算,而其他电子设备和存储设备则无法实现,”Deep Jariwala,电气和系统工程副教授说道。宾夕法尼亚大学在声明中。 “这不仅仅是为了改进设备;而是为了开拓科学和技术的新领域。”

特别是,科学家们在论文中表示,非硅计算设备的新时代可能会出现,它将内存和处理更紧密地集成在一起,以执行人工智能(AI)等数据密集型任务。 

“使用小型硅晶体管的传统设备在高温环境下工作很困难,”贾里瓦拉补充道。这就是目前使用碳化硅技术的原因,但它在处理能力方面比天然硅慢得多,并且目前无法在恶劣的环境中进行数据密集型计算。 

但科学家们相信,一种新的方法——将耐热存储器和处理器整合到一个超密集的封装中——最终可以在其他星球的极端条件下实现人工智能处理。

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