MIT: SI zaprojektuje diamentowe procesory

Nowy system badań może zmienić właściwości optyczne, elektryczne i cieplne materiału.

Naukowcy wiedzą od dawna, że można radykalnie zmienić właściwości materiału krystalicznego przez zastosowanie przy jego produkcji odpowiednich warunków (temperatury, ciśnienia itd.). Nawet 1-procentowa zmiana struktury może w niektórych przypadkach poprawić wydajność urządzenia o 50 procent, umożliwiając elektronom szybsze poruszanie się w materiale. Znalezienie odpowiednich warunków, skutkujących pożądanym efektem, podczas gdy istnieją praktycznie nieograniczone możliwości i miliony możliwych kombinacji jest jednak zadaniem nie tylko trudnym, ale i czasochłonnym. Możliwe jest jednak proste rozwiązanie: wystarczy zrzucić wykonanie zadania na sztuczną inteligencję.

Międzynarodowy zespół naukowców z MIT opracował metodę uczenia maszynowego, która pozwala znaleźć odpowiednie warunki dla powstawania nowych materiałów o określonych właściwościach. Sieć neuronowa przewiduje, w jaki sposób kierunek i stopień odkształcenia wpłyną na kluczową właściwość jaką chcemy osiągnąć. W pierwszej kolejności naukowcy zajęli się wydajnością półprzewodników. Celem jest uczynić je bardziej wydajnymi, bez konieczności angażowania do procesu projektowania ludzi.

Zdaniem naukowców z MIT technologia ta może doprowadzić do wynalazków opartych na półprzewodnikach, które są o wiele bardziej efektywne niż te stosowane obecnie. Okazuje się, że tworzywem, z którym można wiązać szczególne nadzieje jest diament. Miałby on zastąpić krzem w procesorach. „Ta nowa metoda może potencjalnie doprowadzić do zaprojektowania niespotykanych dotąd właściwości materiału” – powiedział profesor Ju Li kierujący zespołem. „Potrzebne będą jednak dalsze prace, aby dowiedzieć się (…) jak zwiększyć skalę procesu, aby zrobić to na 100 milionach tranzystorów w chipie i upewnić się, że żaden z nich nie może zawieść.”

Profesor Ju Li, szef zespołu pracującego nad zastosowaniem sztucznej inteligencji w badaniach nad inżynierią materiałową (fot. mitnews)

„Ta innowacyjna nowa praca wykazuje potencjał do znacznego przyspieszenia badań nad inżynierią egzotycznych właściwości elektronicznych w zwykłych materiałach poprzez duże sprężyste naprężenia” – mówi Evan Reed, profesor inżynierii materiałowej na Uniwersytecie Stanforda, który nie był zaangażowany w omawiane badania. „Rzuca to światło na możliwości i ograniczenia, jakie natura wykazuje dla takiej inżynierii i będzie interesować szerokie spektrum badaczy pracujących nad ważnymi technologiami.”

Podczas gdy zespół skupił się na użyciu sztucznej inteligencji w celu poprawy właściwości elektrycznych, naukowcy podkreślają, że może ona być również stosowana do badania cech optycznych i termicznych. Nawet procesory na smartfonach mają miliardy tranzystorów – może to potrwać długo, zanim badania przełożą się na gotowe produkty. Jest to jednak początek, który wskazuje, że inżynieria odkształceń prowadzona przez SI może być przyszłością projektowania urządzeń przyszłości. | CHIP