Ontwikkeling ultrasnelle chips op basis van memristoren

De Nederlandse start-up IMChip werkt aan een nieuwe chip op basis van memristoren, die 1.000 keer beter presteert, 200 keer energiezuiniger is en 100 keer sneller data verwerkt dan de huidige silicium chips die gebaseerd zijn op transistoren.

Trefwoorden: #AI, #chip, #computer, #transistor

Lees verder

research

( Foto: Screen YouTube - Rijksuniversiteit Groningen )

ENGINEERINGNET.BE - De huidige computertechnologie is opgebouwd rond transistoren: de nullen en enen.

Maar dat is heel anders dan hoe mensen denken. 'AI probeert precies zo te werken als onze hersenen, waarin synapsen de verbindingen met de neuronen vormen,' stelt Ruben Hamming-Green, mede-oprichter van IMChip.

'Als we deze gebruiken, worden de synapsen sterker of zwakker. Deze versterking of verzwakking is hoe informatie in onze hersenen wordt gecodeerd. Het is geen nul of één, het is alles wat er tussenin zit.’

De meeste AI-technologieën maken echter gebruik van transistoren. Hamming-Green: ‘Wij bouwen daarom chips die gebruik maken van memristoren, die net zo werken als de synapsen in onze hersenen.

Als je er een elektrisch signaal doorheen stuurt, kun je het geleidingsvermogen aanpassen. Je kunt elk element een programmeringsvolgorde meegeven waardoor het heel geleidend, een beetje geleidend of helemaal niet geleidend wordt. Een memristor kan dit continu blijven doen.’

Deze technologie is nodig voor de huidige AI-boom. Hamming-Green: ‘Diepe neurale netwerken, zoals ChatGPT, hebben heel veel transistoren nodig om taken uit te voeren waar transistoren eigenlijk helemaal niet voor zijn gemaakt. Ook zijn processing en geheugen een probleem. In onze smartphone zijn deze twee gescheiden, maar dat geldt niet voor onze hersenen. Die maken geen onderscheid.'

'Met de huidige technologie betekent dit dat je in AI-toepassingen voortdurend moet wisselen tussen processing en geheugen. Dat kost veel tijd en veel energie. Een bedrijf als OpenAI gebruikt de energie van zo’n twee miljoen huishoudens om hun systemen te laten draaien. Memristoren verzamelen deze verschillende processen en beperken ze tot één apparaat. En ze zijn veel sneller. Je kunt er een signaal naartoe sturen en dat wordt meteen gelezen.’

Hamming-Green: ‘De chipindustrie is op dit moment opgebouwd rond silicium. Maar silicium reageert niet hetzelfde als memristoren. We moeten meer geavanceerde materialen gebruiken en een manier vinden om ze te integreren met silicium, op een manier die ook kan worden geïntegreerd met de productietechnologie. Dan pas wordt het interessant voor grotere bedrijven. We moeten deze bedrijven laten zien dat we ook de integratietechnologie kunnen bieden.’

‘Doel is om binnen twee jaar een prototype te ontwikkelen, om te bewijzen dat de technologie werkt. Daarna willen we het eerste echte product ontwikkelen dat we aan pilotklanten kunnen verkopen.’