Una nueva tecnología del MIT podría conducir a dispositivos más duraderos y sistemas de IA más capaces

A medida que aumenta la demanda de inteligencia artificial y de computación con uso intensivo de recursos, algo más va a la par: la demanda de energía. Los diseños tradicionales de chips contribuyen a este despilfarro al separar los componentes lógicos de los de memoria, obligando a los datos a ir y venir de forma ineficiente. Ahora, un equipo de investigadores del MIT ha ideado una solución que podría aumentar significativamente la eficiencia energética: apilar estos componentes en el extremo posterior del chip.

Tradicionalmente, los transistores sensibles se construyen en una cara de un chip de silicio, mientras que la otra se reserva para el cableado. Añadir más componentes es una tarea difícil porque el calor necesario para hacerlo destruiría la capa existente. Ahora, un equipo del MIT -dirigido por Yanjie Shao- ha abordado este problema desarrollando un proceso de fabricación a baja temperatura.

Utilizando un material único llamado óxido de indio amorfo, el equipo hizo crecer capas ultrafinas de transistores a sólo 150 °C (302 °F), lo suficientemente frías como para proteger los circuitos que había debajo. Esto les permitió apilar transistores activos directamente en la parte posterior, fusionando de forma efectiva la lógica y la memoria en una única pila vertical compacta.

Ahora, podemos construir una plataforma de electrónica versátil en el extremo posterior de un chip que nos permita lograr una alta eficiencia energética y muchas funcionalidades diferentes en dispositivos muy pequeños. Disponemos de una buena arquitectura de dispositivos y materiales con los que trabajar, pero tenemos que seguir innovando para descubrir los límites de rendimiento definitivos. - Yanjie Shao.

Mejorando el diseño existente, los investigadores utilizaron un material ferroeléctrico llamado óxido de hafnio-circonio para crear transistores de 20 nanómetros. En las pruebas, los dispositivos demostraron velocidades de conmutación ultrarrápidas de sólo 10 nanosegundos, que es el límite del equipo de medición del equipo, todo ello consumiendo un voltaje significativamente menor que la tecnología comparable.