洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的工程團(tuán)隊(duì)近日開(kāi)發(fā)出了一種新型計(jì)算機(jī)芯片，可在相同電路中處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。團(tuán)隊(duì)使用了名為二硫化鉬（MoS2）的二維材料，能夠讓電子產(chǎn)品更小、更節(jié)能。
在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中，通常會(huì)在一個(gè)區(qū)域（CPU）處理數(shù)據(jù)，然后在將數(shù)據(jù)傳遞到另一個(gè)區(qū)域（例如硬盤(pán)和固態(tài)硬盤(pán)）進(jìn)行存儲(chǔ)。這種模式已經(jīng)為我們服務(wù)了數(shù)十年，但這并不一定是最有效的處理方式。
例如在人類(lèi)大腦（世界上最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)）中，神經(jīng)元就具備處理和存儲(chǔ)信息的能力。工程師試圖模仿此功能，創(chuàng)建具有內(nèi)存中邏輯架構(gòu)的芯片，有時(shí)也稱(chēng)為“憶阻器”。這個(gè)想法是，無(wú)需大量傳送數(shù)據(jù)，我們可以制造更小更快的設(shè)備，消耗更少的能量。
而 EPFL 的這項(xiàng)研究朝著這個(gè)目標(biāo)邁出了新的一步。該團(tuán)隊(duì)的新型內(nèi)存中邏輯芯片是第一種使用2D材料制成的芯片，該材料包括一層只有3個(gè)原子厚的MoS2。這種材料的超薄厚度不僅非常適合縮小器件的尺寸，而且還可以制成出色的半導(dǎo)體。
新型芯片稱(chēng)之為浮柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FGFET），通常在閃存系統(tǒng)中使用，這些晶體管擅長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間保持電荷。 MoS2對(duì)這些存儲(chǔ)的電荷特別敏感，從而使其能夠執(zhí)行邏輯和存儲(chǔ)功能。
該研究的主要作者安德拉斯·基斯（Andras Kis）說(shuō)：“我們的電路設(shè)計(jì)具有許多優(yōu)勢(shì)。它可以減少與在內(nèi)存單元和處理器之間傳輸數(shù)據(jù)相關(guān)的能量損失，減少計(jì)算操作所需的時(shí)間，并減少所需的空間。這為更小，更強(qiáng)大和更節(jié)能的設(shè)備打開(kāi)了大門(mén)”。
