Neue Methode stellt Computerspeicher aus Titanoxid her

Ein Team hat eine Methode entwickelt, um Computerchips, die Anwendungen für maschinelles Lernen antreiben, mit mehr Rechenleistung auszustatten, indem ein gemeinsames Material verwendet wird, das in Hausfarbe in einem analogen Speichergerät zu finden ist, das hochgradig energieeffiziente maschinelle Inferenzoperationen ermöglicht. Das Material, Titanoxid, ist ein häufig hergestelltes Material, das in Hausfarben verwendet wird. Es ist ein Oxid, das heißt, es enthält bereits Sauerstoff. Durch das Abziehen eines Teils des Sauerstoffs entstehen Sauerstoffleerstellen, die das Material elektrisch leitfähig machen. Diese Sauerstoffleerstellen können jetzt elektrische Daten speichern, wodurch fast jedes Gerät mehr Rechenleistung erhält.

Das Team erzeugte die Sauerstoffleerstellen durch Erhitzen eines Computerchips mit einer Titanoxidbeschichtung auf über 150 °C (302 °F), trennte einige der Sauerstoffmoleküle mithilfe der Elektrochemie vom Material und erzeugte Leerstellen.

Im Moment funktionieren Computer im Allgemeinen so, dass sie Daten an einem Ort speichern und diese Daten an einem anderen Ort verarbeiten. Das bedeutet, dass Computer ständig Daten von einem Ort zum anderen übertragen müssen, was Energie und Rechenleistung verschwendet. Das neue Verfahren macht die Verarbeitung und die Speicherung am selben Ort vorhersagbar und wiederholbar.

Die Verwendung von Sauerstoffleerstellen könnte eine Möglichkeit sein, dem maschinellen Lernen dabei zu helfen, ein großes Hindernis zu überwinden, das es derzeit zurückhält:den Stromverbrauch. In autonomen Fahrzeugen verbraucht beispielsweise das Treffen von Fahrentscheidungen viel Energie, um alle Eingaben zu verarbeiten. Wenn ein alternatives Material für Computerchips hergestellt werden kann, können die Fahrzeuge Informationen effizienter verarbeiten, Energie sparen und mehr Daten verarbeiten.

In Mobiltelefonen muss der Benutzer, um einen Sprachbefehl zu geben, mit einem Netzwerk verbunden sein, das den Befehl an einen zentralen Knotenpunkt von Computern überträgt, der den Sprachbefehl abhört und dann ein Signal zurücksendet, das dem Telefon mitteilt, was zu tun ist. Durch diesen Vorgang erfolgen die Spracherkennung und andere Funktionen innerhalb des Telefons.