Met de uitvinding van het materiaal MXene hebben onderzoekers van KTH Royal Institute of Technology en Stanford University een nieuwe stap gezet in de ontwikkeling van neuromorfe computers. Deze computers simuleren de werking van het menselijk brein.

MXene, het materiaal dat de onderzoekers hebben ontwikkeld, bestaat uit titaniumcarbide: een nieuwe tweedimensionale, supergeleidende verbinding van maar een paar aantal atomen dik. Dit nieuwe materiaal zou een doorbraak kunnen zijn voor de bouw van zogeheten Elektrochemische random access memory-componenten. Deze ECRAM-component moet computers die het menselijk brein nabootsen - ook wel neuromorfe computers genoemd - een stap dichterbij brengen. Hij is namelijk veel effectiever in het overbrengen van informatie en daardoor vele malen energiezuiniger. 

Niet alleen aan of uit
De ECRAM-geheugencomponent is een nieuwe variant op de klassieke transistortechnologie, zegt Max Hamedi, onderzoeker van KTH Royal Institute of Technology. Hij beschrijft de werking als volgt: “In plaats van transistors die aan of uit zijn en informatie voortdurend heen en weer moeten sturen tussen de processor en het geheugen, werken deze nieuwe computers met componenten die meerdere statussen kunnen hebben. Bovendien is hun bijzondere eigenschap dat ze in-memory-berekeningen kunnen uitvoeren, wat het dataproces veel efficiënter maakt.”


adfm202109970 fig 0001 m

(ECRAM-architectuur op basis van MXene)

Computer met nuances
Neuromorfe computers hebben de potentie om duizenden keren energiezuiniger te zijn dan de computers die wij op dit moment gebruiken. De komst van de ECRAM is een belangrijke stap in de realisatie van dit soort computers. Volgens Hamadi kan deze ontwikkeling leiden tot een kunstmatige intelligentie (AI) die op dezelfde manier omgaat met input en alle nuances waartoe het menselijke brein in staat is. Hoewel de nieuwe MXene -verbinding een belangrijke stap wordt genoemd in de ontwikkeling van neuromorfe computers, zal het zeker nog een tijd duren voordat deze computers daadwerkelijk op de markt verschijnen. Volgens Max Hamadi zijn er nog tal van praktische barrières te overwinnen.

Zie ook ons bericht “Doorbraak voor neuromorfe chip-toepassing”