Ostatnia aktualizacja 7 kwietnia, 2022
Obecnie układy scalone oraz inne części komputerów budowane są z materiałów takich jak krzem, metale oraz plastik. Są to materiały szkodliwe dla środowiska, które wymagają recyklingu. Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego w Waszyngtonie pracują nad wykorzystaniem innego materiału, który posiada odpowiednie właściwości do budowy komputerów – miód.
Sprawdź: Procesor AMD Ryzen 5 5500 – recenzja wydajności
Komputery neuromorficzne
W budowie powszechnie znanych komputerów istnieje podział na elementy przechowujące oraz przetwarzające dane. Ten podział wynika ze sposobu, w jaki ludzie komunikują się z komputerem. Dane wprowadza się za pomocą klawiatury, myszy lub innych metod (np. głosu) i prezentuje użytkownikowi zwykle na wyświetlaczu. Tak samo istnieje specjalny typ urządzeń, które przechowują dane tymczasowo (pamięć RAM) lub trwale (dyski i pamięci).
Komputery neuromorficzne (lub systemy neuromorficzne) to specjalny typ komputerów. Od opisanych systemów tradycyjnych różni je wykorzystanie elementów mogących jednocześnie przetwarzać dane, a także je składować. Nazywa się memrystorami. Są to struktury wzorowane na ludzkich neuronach i synapsach. Zbudowane z nich struktury, zawierające miliony, a nawet miliardy pojedynczych memrystorów w działaniu przypominają ludzki mózg.
Miód budulcem dla memrystorów
Obecnie produkowane komputery neuromorficzne, np. przez firmy Intel oraz IBM, zawierają odpowiedniki około 100 milionów neuronów na układ scalony. Jest to liczba znacznie odbiegająca od ludzkiego mózgu, który zawiera ponad 100 miliardów neuronów oraz 1000 bilionów synaps, czyli połączeń między neuronami. Ponieważ obecnie produkowane układy wykorzystują szkodliwe lub trudne do wytworzenia materiały, wielu naukowców próbuje znaleźć metody zbudowania memrystorów ze źródeł przyjaznych środowisku.
Zespół z Uniwersytetu Stanowego w Waszyngtonie bada możliwość wykorzystania różnych białek lub cukrów w procesie produkcji komputerów neuromorficznych. W opublikowanym artykule opisano metodę stworzenia memrytora, która zaczyna się od przetworzenia miodu do postaci stałej. Następnie tak spreparowany materiał umieszcza się pomiędzy dwoma metalowymi elektrodami, co wytwarza strukturę podobną do neuronu. Taki memrystor był w stanie symulować pracę ludzkich synaps, uzyskując możliwość włączania w czasie 100 ns oraz wyłączania w czasie 500 ns.
Zobacz: Azure – nowe maszyny wirtualne z procesorem ARM
Ponieważ miód jest stabilny i nie psuje się, naukowcy mają nadzieję, że miodowe układy będą wytrzymywały próbę czasu. Zastosowanie organicznych materiałów ma też ogromne korzyści ekologiczne. Jeśli uda się opracować przemysłową metodą budowy układów scalonych z miodu, to ich recykling będzie polegał na rozpuszczeniu ich w wodzie.
