Khi những sản phẩm của trí tuệ ngày càng tiếp cận nhiều hơn các lĩnh vực của cuộc sống, từ xe tự lái đến việc kê đơn thuốc cá nhân, tất cả đang tạo ra một lượng lớn dữ liệu. Điều này không chỉ làm các hệ thống máy tính trở nên tràn ngập dữ liệu mà ngay cả khả năng xử lý của chip máy tính cũng bị hạn chế.

Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại Đại học Stanford và MIT đã tạo ra một con chip mới để vượt qua những trở ngại này. Các kết quả của họ đã được công bố trên tạp chí Nature, tác giả là Max Shulaker, một phó giáo sư về kỹ thuật điện và tin học ở MIT.

Những con chip hiện nay thường được tạo thành từ silicon, và trong một hệ thống máy tính sẽ phải kết hợp nhiều con chip với chức năng lưu trữ và xử lý thông tin khác nhau. Con chip mới (nguyên mẫu) được tạo ra là sự thay đổi cơ bản từ các con chip hiện nay. Nó sử dụng nhiều công nghệ nano, cùng với một kết cấu máy tính mới để có thể kết hợp giữa khả năng xử lý và lưu trữ thông tin trên cùng một con chip.

Thay vì dựa vào các thiết bị làm từ silicon như hiện nay, con chip mới sử dụng các ống nano carobon, thực chất là những tấm graphene 2D và tế bào bộ nhớ RRAM. Các nhà nghiên cứu đã tích hợp hơn 1 triệu tế bào bộ nhớ RRAM và 2 triệu ống nano carbon để xử lý và truyền dẫn, tạo ra một hệ thống điện tử nano phức tạp nhất từng được tạo ra.

Để chứng minh tiềm năng của công nghệ này, họ đã tận dụng khả năng của các ống nano carbon như là các cảm biến. Ở lớp trên cùng của con chip, họ đặt hơn 1 triệu cảm biến có cấu trúc ống nano carbon, dùng để phát hiện và phân loại khí xung quanh.

Nhờ có lớp cảm biến, khả năng lưu trữ và xử lý thông tin, con chip sẽ có thể đo được từng bộ cảm biến song song, sau đó có thể ghi trực tiếp vào bộ nhớ, tạo ra băng thông lớn.

Theo Jan Rabaey, giáo sư về kỹ thuật điện và tin học tại Đại học California, người không tham gia vào nghiên cứu, thì sự tích hợp ba chiều là một trong những cách tiếp cận hứa hẹn nhất để tiếp tục mở rộng quy mô công nghệ, cho phép tăng số lượng thiết bị được tích hợp trên một đơn vị khối lượng.

Nhóm nghiên cứu đang làm việc để cải tiến những công nghệ nano nền tảng, đồng thời khám phá kiến trúc máy tính 3D. Đối với Shulaker, bước tiếp theo là làm việc với một công ty bán dẫn có trụ sở ở Massachusetts để phát triển những phiên bản mới của hệ thống nhằm tận dụng khả năng thực hiện cảm biến và xử lý dữ liệu trên cùng một con chip.

Tham khảo Mygaming