Sandia a développé un nouvel appareil pour traiter plus efficacement les informations –

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  • Le développement d’une nouvelle méthode pour créer une mémoire informatique non volatile a peut-être débloqué un problème qui a freiné l’apprentissage automatique et a le potentiel de révolutionner des technologies telles que la reconnaissance vocale, le traitement d’image et la conduite autonome.

    Une équipe de Sandia National Laboratories, en collaboration avec des collaborateurs de l’Université du Michigan, a publié un article dans la revue à comité de lecture Matériaux avancés qui détaille une nouvelle méthode qui imprègne les puces informatiques qui alimentent les applications d’apprentissage automatique avec plus de puissance de traitement en utilisant un matériau commun trouvé dans la peinture domestique dans un dispositif de mémoire analogique qui permet des opérations d’inférence machine à haute efficacité énergétique.

    «L’oxyde de titane est l’un des matériaux les plus couramment fabriqués. Chaque peinture que vous achetez contient de l’oxyde de titane. Elle est bon marché et non toxique», explique Alec Talin, spécialiste des matériaux chez Sandia. “C’est un oxyde, il y a déjà de l’oxygène là-bas. Mais si vous en retirez quelques-uns, vous créez ce qu’on appelle des lacunes d’oxygène. Il s’avère que lorsque vous créez des lacunes d’oxygène, vous rendez ce matériau électriquement conducteur.”

    Ces lacunes d’oxygène peuvent désormais stocker des données électriques, donnant à presque tous les appareils plus de puissance de calcul. Talin et son équipe créent les lacunes d’oxygène en chauffant une puce informatique avec un revêtement d’oxyde de titane au-dessus de 302 degrés Fahrenheit (150 degrés Celsius), séparent certaines des molécules d’oxygène du matériau en utilisant l’électrochimie et créent des lacunes.

    “Quand il refroidit, il stocke toutes les informations avec lesquelles vous le programmez”, a déclaré Talin.

    L’efficacité énergétique, un coup de pouce pour l’apprentissage automatique

    À l’heure actuelle, les ordinateurs fonctionnent généralement en stockant des données dans un endroit et en traitant ces données dans un autre endroit. Cela signifie que les ordinateurs doivent constamment transférer des données d’un endroit à l’autre, gaspillant de l’énergie et de la puissance de calcul.

    L’auteur principal de l’article, Yiyang Li, est un ancien boursier Truman à Sandia et maintenant professeur adjoint de science des matériaux à l’Université du Michigan. Il a expliqué comment leur processus a le potentiel de changer complètement le fonctionnement des ordinateurs.

    “Ce que nous avons fait, c’est faire le traitement et le stockage au même endroit”, a déclaré Li. “Ce qui est nouveau, c’est que nous avons pu le faire de manière prévisible et reproductible.”

    Lui et Talin voient tous deux l’utilisation des vacances d’oxygène comme un moyen d’aider l’apprentissage automatique à surmonter un obstacle majeur qui le retient actuellement: la consommation d’énergie.

    “Si nous essayons de faire de l’apprentissage automatique, cela prend beaucoup d’énergie parce que vous le faites aller et venir et l’un des obstacles à la réalisation de l’apprentissage automatique est la consommation d’énergie”, a déclaré Li. «Si vous avez des véhicules autonomes, prendre des décisions concernant la conduite consomme une grande quantité d’énergie pour traiter toutes les entrées. Si nous pouvons créer un matériau alternatif pour les puces informatiques, ils pourront traiter les informations plus efficacement, économiser de l’énergie et traiter beaucoup plus de données. “

    La recherche a un impact au quotidien

    Talin voit le potentiel dans les performances des appareils de tous les jours.

    «Pensez à votre téléphone portable», dit-il. “Si vous souhaitez lui donner une commande vocale, vous devez être connecté à un réseau qui transfère la commande à un concentrateur central d’ordinateurs qui écoutent votre voix, puis renvoie un signal indiquant à votre téléphone ce qu’il doit faire. Grâce à ce processus , la reconnaissance vocale et d’autres fonctions sont directement intégrées à votre téléphone. “

    Talin a déclaré que l’équipe travaillait à affiner plusieurs processus et à tester la méthode à plus grande échelle. Le projet est financé par le programme de recherche et de développement dirigés en laboratoire de Sandia.

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par Laboratoires nationaux DOE / Sandia. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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