EPFL的工程师已经开发出一种计算机芯片，它将逻辑操作和数据存储两种功能结合到一个单一的体系结构中，为更高效的设备铺平了道路。他们的技术在依赖人工智能的应用中尤其有前景。

这是电子领域的重大突破。EPFL的纳米级电子和结构实验室（LANES）的工程师已经开发出下一代电路，该电路允许更小、更快、更节能的设备——这将对人工智能系统带来重大好处。他们的革命性技术是第一次使用2d材料来制造所谓的逻辑内存结构，或将逻辑操作与存储功能结合在一起的单一结构。研究小组的发现发表在今天的《自然》杂志上。

到目前为止，计算机芯片的能效一直受到它们当前使用的冯·诺依曼结构的限制，在该结构中，数据处理和数据存储在两个独立的单元中进行。这意味着数据必须不断地在两个单元之间传输，消耗了相当多的时间和精力。

通过将两个单元合并为一个结构，工程师可以减少这些损失。这就是EPFL开发的新芯片背后的想法，尽管它比现有的逻辑内存设备迈出了一大步。EPFL芯片由MoS2制成，MoS2是一种二维材料，仅由三个原子厚的单层组成。它也是一种出色的半导体。几年前，LANES的工程师就已经研究了MoS2的特殊性质，发现它特别适合电子应用。现在，该团队已经进一步进行了初步研究，以创造他们的下一代技术。

EPFL芯片是基于浮动栅场效应晶体管(FGFETs)。这些晶体管的优点是可以长时间保持电荷。它们通常用于相机、智能手机和计算机的闪存系统中。二硫化钼的独特的电特性使得它对FGFETs中存储的电荷特别敏感，这使得LANES的工程师能够开发出既可以作为存储单元又可以作为可编程晶体管的电路。通过使用MoS2，他们能够将许多处理功能合并到一个单一的电路中，然后根据需要改变它们。

深入的专业知识

LANES的负责人Andras Kis说：“这种回路执行两种功能的能力与人脑的工作方式类似，人脑的神经元既参与存储记忆，也参与心理计算，我们的电路设计具有多个优势。它可以减少与在内存单元和处理器之间传输数据相关的能量损失，减少计算操作所需的时间，并缩小所需的空间。这为更小、更强大、更节能的设备打开了大门。”

LANES研究团队还获得了用二维材料制造电路的深入专业知识。Kis说：“十年前，我们手工制造了第一块芯片。但是自那以后，我们开发了一种先进的制造工艺，使我们能够在一次运行中制造出80块或更多的芯片，并且具有良好的控制性能。”