Une nouvelle génération de puces informatiques calquées sur le réseau neuronal du cerveau pourrait être lancée avant la fin de cette décennie. Il s’agit du premier transistor électrochimique à 3 bornes développé avec des matériaux 2D.
Des scientifiques de l'Institut royal de technologie KTH de Stockholm et de l'université de Stanford ont révélé que les composants de mémoire fabriqués à partir d'un composé de carbure de titane appelé MXene présentaient "un potentiel exceptionnel pour compléter la technologie classique des transistors".
La mémoire vive électrochimique ou ECRAM se comporte comme une cellule synaptique dans un réseau artificiel, fournissant un guichet unique pour le stockage et le traitement des données. "Ces nouveaux ordinateurs [s'appuieraient] sur des composants pouvant présenter plusieurs états et effectuer des calculs en mémoire", a déclaré Max Hamedi, professeur associé du KTH et auteur principal de l’étude.
Les résultats, publiés dans la revue Advanced Functional Materials, suggèrent que les MXenes pourraient jouer un rôle fondamental dans le développement d'ordinateurs neuromorphiques dont le fonctionnement est plus proche de celui du cerveau humain et qui sont largement plus efficaces que les ordinateurs traditionnels actuels sur le plan énergétique.
"Un million de fois plus efficace"
Répondant à TechRadar Pro, Max Hamedi a confirmé que la technologie "utilise les mêmes processus que l'assemblage de plaquettes de silicium, en intégrant des couches de matériau 2D sur le silicium. Il s'agit donc d'une véritable intégration hybride avec les mêmes processus en bout de chaîne".
Il a ajouté : "Nous constatons des vitesses d'écriture qui sont 1000 fois plus rapides que celles de tous les autres ECRAM présentés jusqu’alors. En d'autres termes, si nous transposons les ECRAM 2D à l'échelle nanométrique, ils peuvent s’avérer aussi rapides que les transistors des ordinateurs actuels (sub-nanoseconde). Il est de ce fait possible de les intégrer dans nos ordinateurs actuels à l'aide du processus CMOS (grâce à la compatibilité des matériaux métalliques des transistors 2D avec ledit processus)".
"Nous serons en mesure de fabriquer des blocs informatiques spéciaux dans 5 à 10 ans, par exemple. Dans ces derniers, la mémoire et les transistors fusionneront, ce qui les rendra au moins 1000 fois plus efficaces sur le plan énergétique que les meilleurs ordinateurs - dont nous disposons aujourd'hui - pour les tâches d'IA et de simulation. Certains calculs montrent même une efficacité énergétique 1 million de fois supérieure pour certains algorithmes. Nous pouvons nous attendre à ce que le premier produit commercial soit lancé avant la fin de cette décennie, car la stratégie GTM (Go to Market) nécessite au moins cinq ans d'essais".
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