Pechino scommette sul carbonio per i microchip di domani

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Due università cinesi stanno sperimentando un nuovo dispositivo che sostituisce i wafer di silicio adottando un rivoluzionario sistema ternario. I test attestano una sensibile riduzione del consumo di energia per i calcoli richiesti dall’intelligenza artificiale. L’obiettivo dichiarato è renderlo la tecnologia di riferimento entro 10-15 anni.

Un nuovo tipo di microchip basato sul carbonio anziché sul silicio. In grado di compiere con meno dispendio di energia compiti di intelligenza artificiale (AI) utilizzando un innovativo sistema logico ternario, anziché quello binario. È l’ultimo risultato della ricerca cinese sulla tecnologia dei semiconduttori, che la Peking University e la BUPT (l’ateneo delle Poste e delle Telecomunicazioni) annunciano come una svolta rivoluzionaria per il futuro dei circuiti integrati.

Il nuovo chip utilizza i nanotubi di carbonio (CNT), un materiale che offre eccezionali proprietà meccaniche ed elettriche: sono minuscoli tubi cilindrici ricavati da fogli di grafene e finora utilizzati principalmente come additivi conduttivi nelle batterie agli ioni di litio.

A caratterizzare il nuovo microchip è però soprattutto l’impiego di una logica ternaria invece del tradizionale sistema binario: elabora i dati non solo in codici basati sullo 0 e sull’1, ma anche in un terzo stato, che consente di effettuare calcoli più velocemente consumando meno energia. Il sistema logico ternario migliorerebbe quindi l’efficienza della trasmissione dei dati all’interno dello stesso spazio fisico.

Per testare le capacità del loro nuovo chip, i ricercatori hanno costruito una rete neurale che imita le connessioni tra i neuroni del cervello umano. Gli esperimenti più approfonditi hanno rivelato che la rete basata sulle CNT ha raggiunto una precisione perfetta nella classificazione delle cifre scritte a mano, dimostrando il suo vasto potenziale per le applicazioni di Intelligenza Artificiale, tra cui il riconoscimento delle immagini e i compiti di apprendimento automatico.

La Cina è all’avanguardia nella ricerca mondiale sulla tecnologia dei semiconduttori a base di carbonio. Nonostante i numerosi vantaggi, i chip basati sui CNT sono ancora indietro rispetto a quelli tradizionali in silicio in termini di densità di integrazione. Ma gli esperti che stanno lavorando al progetto sostengono che il loro obiettivo è renderli la tecnologia più diffusa entro i prossimi 10-15 anni.

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