Тепло всегда было тем пределом, который мешал нам создавать электронные устройства, способные выдерживать суровые условия. При высоких температурах электронные устройства не только начинают снижать производительность из-за перегрева, но и при превышении отметки в 200 градусов полностью перестают работать.
Однако ситуация может измениться, поскольку исследовательская группа из Университета Южной Калифорнии преодолела этот тепловой барьер. В исследовании, опубликованном в журнале Science, ученые разработали новый чип памяти, который надежно работал при температуре 700 градусов по Цельсию. Для сравнения: это горячее, чем расплавленная лава.
Устройство не показало никаких признаков отказа. Семьсот градусов — это просто предел возможностей их испытательного оборудования. Можно назвать это революцией. Это лучшая высокотемпературная память из всех, что когда-либо демонстрировались
— сказал Джошуа Янг, ведущий исследователь проекта
Как им это удалось?
Чип устроен как крошечный сэндвич. Сверху — вольфрам, посередине — тонкий керамический слой, а снизу — графен. Каждый из этих материалов сам по себе хорошо выдерживает экстремальную жару, но волшебство происходит именно в графеновом слое.
В обычном чипе тепло проталкивает атомы металла через керамический слой, пока обе стороны не соединятся, что приводит к короткому замыканию. Графен предотвращает это. По словам Янга, графен и вольфрам ведут себя как масло и вода. Атомы вольфрама, дрейфующие в его сторону, просто не могут удержаться на поверхности и отскакивают. Поскольку нет опоры, в чипе не возникает короткого замыкания.
А что самое интересное? Команда наткнулась на это совершенно случайно.
Почему важно преодолеть тепловой потолок?
Тепловой потолок не позволял нам создавать машины, способные работать при экстремальных температурах. Это означает, что мы не могли отправлять зонды на планеты с чрезвычайно высокими температурами или проводить эксперименты по бурению в недрах Земли. Новый чип позволяет нам проводить такие эксперименты.
Еще одно применение этого чипа — в искусственном интеллекте. Более 90% вычислений в системах искусственного интеллекта, таких как ChatGPT, связаны с одним типом математических вычислений. Этот чип может выполнять эти вычисления в тот же момент, когда через него проходит электричество, что делает его гораздо быстрее и энергоэффективнее всего, что мы используем сегодня.
Обратите внимание, что до появления готового продукта еще годы. Но, как сказал Ян, недостающий компонент уже создан. Как только он поступит в производство, он решит одну из самых больших проблем, мешающих прогрессу в области чип-технологий.
Комментарии (0)