Une nouvelle technologie du MIT pourrait déboucher sur des appareils plus durables et des systèmes d'intelligence artificielle plus performants

La demande d'intelligence artificielle et d'informatique à forte intensité de ressources s'accompagne d'un autre phénomène : la demande d'énergie. Les puces traditionnelles contribuent à ce gaspillage en séparant les composants logiques et les composants de mémoire, ce qui oblige les données à faire des allers-retours inefficaces. Aujourd'hui, une équipe de chercheurs du MIT a trouvé une solution qui pourrait considérablement améliorer l'efficacité énergétique : empiler ces composants à l'arrière de la puce.

Traditionnellement, les transistors sensibles sont construits sur une face d'une puce de silicium, tandis que l'autre face est réservée au câblage. Il est difficile d'ajouter des composants supplémentaires, car la chaleur nécessaire pour le faire détruirait la couche existante. Une équipe du MIT, dirigée par Yanjie Shao, s'est attaquée à ce problème en mettant au point un processus de fabrication à basse température.

À l'aide d'un matériau unique, l'oxyde d'indium amorphe, l'équipe a fait croître des couches de transistors ultraminces à seulement 150 °C (302 °F), ce qui est suffisamment froid pour protéger les circuits sous-jacents. Cela leur a permis d'empiler des transistors actifs directement sur la partie arrière, fusionnant ainsi la logique et la mémoire en une seule pile verticale compacte.

Aujourd'hui, nous pouvons construire une plateforme d'électronique polyvalente à l'arrière d'une puce qui nous permet d'obtenir une efficacité énergétique élevée et de nombreuses fonctionnalités différentes dans de très petits dispositifs. Nous disposons d'une bonne architecture et d'un bon matériau pour travailler, mais nous devons continuer à innover pour découvrir les limites ultimes des performances. - Yanjie Shao.

Améliorant la conception existante, les chercheurs ont utilisé un matériau ferroélectrique appelé oxyde de hafnium-zirconium pour créer des transistors de 20 nanomètres. Lors des tests, les dispositifs ont démontré des vitesses de commutation fulgurantes de seulement 10 nanosecondes, ce qui est la limite de l'équipement de mesure de l'équipe, tout en consommant beaucoup moins de tension que les technologies comparables.