Энергоэффективность современных компьютерных микросхем ограничивается архитектурой фон Неймана, придуманной более 70 лет назад. Согласно модели венгеро-американского физика, логические функции и хранение данных должны выполняться на разных дисках, но передавать информацию друг другу. Инженеры из Швейцарии заявляют, что успешно нарушили эту парадигму.

Небольшое устройство из EPFL состоит из MoS2 — двумерного материала, состоящего из одного слоя толщиной в три атома — что делает его подходящим полупроводником для одновременного выполнения логических процессов и процессов хранения. Авторы добавили полевые транзисторы с плавающим затвором, чтобы микросхемы могли хранить электрические заряды в течение более длительного периода времени, чем традиционные чипы. Аналогичные системы используются при изготовлении флэш-памяти для фотоаппаратов, смартфонов и компьютеров.

«Способность схемы выполнять две функции аналогична тому, как работает человеческий мозг, где нейроны участвуют как в хранении воспоминаний, так и в мысленных вычислениях», — объясняет глава LANES Андрас Кис.

По словам Киса, новый чип снизит потери энергии, связанные с передачей данных между модулями памяти и процессорами. Более того, сокращение времени, которое тратилось на вычислительные операции, освободит пространство внутри конечного устройства. Производители гаджетов на основе новой микросхемы, заявляют в LANES, смогут делать более мощные системы с уменьшенными габаритами.