Nowy procesor – który póki co nie otrzymał jeszcze żadnej chwytliwej nazwy – został stworzony przy użyciu dwusiarczku molibdenu (MoS2). Za jego powstanie odpowiada zespół inżynierów z Laboratory of Nanoscale Electronics and Structures (LANES) na wspomnianej Politechnice w Lozannie (EPFL, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne). Zaprojektowano go z myślą o wpływie systemów informatycznych na środowisko naturalne, jednak w żadnym przypadku nie chciano w jakikolwiek sposób ograniczać wydajności odpowiadającej współczesnym potrzebom.
Von Neumann wiecznie żywy. Do czasu?
W 1945 roku John von Neumann stworzył podwaliny współczesnych centrów danych, opisując architekturę przyszłych systemów. To właśnie jego koncepcja wyznaczyła osobną rolę procesora (jednostki arytmetyczno-logicznej), pamięci operacyjnej oraz pamięci związanej z przechowywaniem danych. Jak pokazały kolejne dekady, im intensywniejsza jest praca podzespołów, tym więcej potrzeba energii, co powoduje ich rozgrzewanie. Jak nietrudno się domyślić, mamy przez to dwa problemy. Pierwszy – konieczność dostarczenia niezbędnej mocy systemowi. Drugi – wydzielanie się ciepła, powiązane z emisją szkodliwego dwutlenku węgla.
Inżynierowie na EPFL pracowali długo nad rozwiązaniem, które pozwoli stworzyć jeden komponent, łączący w sobie funkcję procesora oraz magazynu danych. Jednak nie postawili na powszechnie używany silikon, a wspomniany dwusiarczek molibdenu. Użyli go do stworzenia stabilnej warstwy o grubości trzech atomów, cechującej się słabą interakcją z otoczeniem. Cieniutka struktura umożliwia tworzenie niezwykle kompaktowych urządzeń elektronicznych w dwóch wymiarach.
Czytaj też: Ten procesor ma sprawić, że wyrzucisz swojego peceta i laptop. Znamy szczegóły SoC Snapdragon X Elite
Zespół LANES zaprezentował światu pełnoskalowy tranzystor mający 1024 elementy. Jego powierzchnia jest w całości zapełniona czipami, z których każdy służy zarówno do przewodzenia, jak i przekazywania danych. Zmienia to całkowicie sposób pracy procesora, umożliwiając multiplikację w każdym kroku. W efekcie potrzeba mniejszej ilości energii, a transfer jest również szybki.
13 lat pracy nie okazały się pechowe
Procesor 2D jest efektem aż 13 lat wytężonej pracy badaczy, którzy potrafią już tworzyć wielowarstwowe struktury z jednowarstwowych MoS2. Jak tłumaczy Andras Kis, profesor z EPFL, to pozwoli na zaadaptowanie ich do standardów współczesnego rynku oraz tworzenie zintegrowanych układów komputerowych. A stąd już krok do wdrożenia produkcji na skalę masową. Jest jednak inny pozytywny aspekt poza samą redukcją energii oraz dwutlenku węgla – choć i one są oczywiście istotne.
Aspekt ten to możliwość produkcji nowego rodzaju, nie-Neumannowskich procesorów w Europie. Mogą one znaleźć szerokie zastosowanie w rozwoju sztucznej inteligencji, a Unia stać miejscem, w którym powstaną produkujące je zakłady. Biorąc pod uwagę, że w tej chwili jesteśmy pod względem podzespołów zależni od USA i Chin, daje to nadzieję na osiągnięcie pozycji lidera na tym obszarze.
