Cientistas chineses adotam nova técnica para criar microchips mais rápidos para dispositivos de IA

Cientistas chineses desenvolveram um novo material semicondutor ultrafino que se diz ajudar a criar microchips mais rápidos e energeticamente eficientes. Esses chips alimentarão aplicações de inteligência artificial em dispositivos.

O novo material semicondutor tem apenas 0,7 nanômetros de espessura. O método de fabricação foi desenvolvido por uma equipe liderada por Zhang Guangyu da Academia Chinesa de Ciências e Liu Kaihui da Universidade de Pequim, de acordo com um relatório do South China Morning Post. Os novos chips devem impulsionar a potência para aplicações de inteligência artificial em dispositivos.

Cientistas chineses usaram material 2D para substituir o silício para chips de IA

Os pesquisadores abordaram um grande obstáculo na redução do tamanho dos chips de silício tradicionais. À medida que os dispositivos eletrônicos estão encolhendo, os chips de computação tradicionais atingem seus limites físicos que afetam seu desempenho. 

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Os cientistas chineses trabalharam em dicalcogenetos de metais de transição bidimensionais (TMDs) como uma possível alternativa ao silício tradicional. A diferença na espessura do material é bastante significativa, pois o TMD tem 0,7 nanômetros em comparação com 5 a 10 nanômetros de silício.

Um benefício adicional é que os chips baseados em TMD consomem menos energia e suas propriedades de transporte de elétrons são melhores do que as do silício. Isso os torna uma escolha melhor para transistores extremamente reduzidos para chips fotônicos e eletrônicos de próxima geração.

Cristais impuros são frequentemente criados durante a fabricação tradicional porque os átomos são montados camada por camada em um substrato. Para fins de compreensão, pode-se dizer que o processo é o mesmo que construir uma parede com tijolos, disse Kaihui à agência de notícias Xinhua. Ele disse,

“Isso se deve a arranjos atômicos incontroláveis no crescimento do cristal e ao acúmulo de impurezas e defeitos.”

Um chip do tamanho de uma unha terá mais poder de computação

A equipe posicionou a primeira camada de átomos no substrato durante o processo, como é feito em um processo tradicional. A diferença foi feita colocando átomos subsequentes entre a primeira camada do cristal e o substrato.

A nova técnica é chamada de “crescer na interface”, o que garante que as propriedades da estrutura de cada camada individual do cristal sejam perfeitamente ditadas pelo substrato abaixo dela. Isso também ajuda a prevenir o acúmulo de defeitos em um ponto e melhora a precisão estrutural.

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De acordo com as informações no site da Universidade de Pequim, o estudo alcançou uma taxa de formação de camada de cristal de 50 camadas por minuto. A técnica foi capaz de criar um máximo de 15.000 camadas.

A universidade disse que o alinhamento atômico em cada camada é precisamente gerenciado e perfeitamente paralelo entre si. Os cristais criados foram feitos de materiais que estavam em conformidade com padrões internacionais, como dissulfeto de molibdênio, dissulfeto de nióbio e alguns outros. Todos esses materiais estavam em conformidade com os padrões globais para materiais de circuitos integrados, disseram os pesquisadores.

Liu disse que esses cristais 2D, quando usados com outros materiais para transistores, têm a capacidade de melhorar a integração do chip. A densidade de transistores pode ser aumentada substancialmente para impulsionar o poder de computação e isso em um microchip do tamanho de uma unha.