MIT mühendisleri yeni silikon yapılarla atık ısıyı bilgi işlem gücüne dönüştürüyor

MIT mühendisleri yaygın bir elektronik sıkıntı olan atık ısıyı bir hesaplama kaynağına dönüştürdü. Physical Review Applied dergisinde yayınlanan bir çalışmada araştırmacılar, elektrik yerine ısı kullanarak matematiksel hesaplamalar yapabilen mikroskobik silikon yapıları ortaya çıkardılar.

Lisans öğrencisi Caio Silva ve araştırmacı bilim insanı Giuseppe Romano'dan oluşan araştırma ekibi, bu yapıları oluşturmak için ters tasarım adı verilen bir teknik kullandı. Algoritmalar, bir yazılım sistemine istenen işlevselliği yükleyerek, kabaca bir toz parçacığı boyutunda karmaşık, gözenekli silikon geometriler üretti. Bu yapılar, Büyük Dil Modelleri (LLM'ler) gibi makine öğrenimi modellerinin arkasındaki temel matematik olan matris vektör çarpımını simülasyonlarda %99'un üzerinde doğrulukla gerçekleştirmek için ısı akışını yönlendiriyor.

Çoğu zaman, elektronik bir cihazda hesaplama yaparken, ısı atık üründür. Genellikle olabildiğince fazla ısıdan kurtulmak istersiniz. Ancak burada, ısıyı bilginin kendisi olarak kullanarak ve ısıyla hesaplamanın mümkün olduğunu göstererek tam tersi bir yaklaşım benimsedik. - Caio Silva, makalenin başyazarı.

Ekip, ısının yalnızca sıcaktan soğuğa doğru aktığı şeklindeki fiziksel sınırlamanın üstesinden gelmek için hedef matrisleri pozitif ve negatif bileşenlere ayırarak ayrı yapılar aracılığıyla işledi. Ayrıca ısı iletimini daha hassas bir şekilde kontrol etmek için silikonun kalınlığını da ayarladılar.

Teknoloji, karmaşık derin öğrenme görevleri için bant genişliği ve ölçeklendirme ile ilgili engellerle karşı karşıya olsa da, termal yönetimde acil bir potansiyele sahiptir. Yapılar, harici güç veya dijital sensörlere ihtiyaç duymadan elektronikteki aşırı ısınmayı veya sıcaklık değişimlerini otonom olarak tespit edebilir. Ekip şimdi sıralı işlemler yapabilen programlanabilir yapılar geliştirmeyi hedefliyor.