Sie lösten das Problem, das jahrelang ungelöst geblieben war: tausendmal schneller

In einer in der Fachzeitschrift Nature Electronics veröffentlichten Studie gaben Wissenschaftler bekannt, dass sie mit diesem Chip die Energie- und Datenengpässe digitaler Systeme überwunden und auch das Empfindlichkeitsproblem gelöst haben, das bei analogen Berechnungen jahrelang ungelöst geblieben war.

Verbraucht 100-mal weniger Energie

Der neue Chip verarbeitet Daten mithilfe kontinuierlicher elektrischer Ströme durch physikalische Schaltkreise anstatt mit herkömmlichen Einsen und Nullen. Dadurch verkürzt sich die Verarbeitungszeit und der Energieverbrauch sinkt deutlich. Forscher geben an, dass der Chip bei manchen Aufgaben 100-mal weniger Energie verbraucht als seine digitalen Pendants.

Der Chip arbeitet mit einem Netzwerk von resistiven RAM-Zellen (RRAM). Diese Zellen speichern und verarbeiten Daten basierend auf der Leitfähigkeit des elektrischen Stroms. Dadurch können Daten direkt im Chip selbst verarbeitet werden, ohne dass sie zwischen Prozessor und externem Speicher übertragen werden müssen.

DIE TOP-CHIPS HATTEN LASSEN

Einer der eindrucksvollsten Tests wurde an komplexen Matrixinversionsproblemen durchgeführt, die in drahtlosen Kommunikationssystemen Anwendung finden. Die Ergebnisse zeigten, dass der Chip Ergebnisse mit der gleichen Genauigkeit wie digitale Prozessoren liefern kann und nach weiterer Feinabstimmung GPUs wie die Nvidia H100 und die AMD Vega 20 übertreffen kann.

Das Forschungsteam erreichte die Leistungsfähigkeit des Chips durch die Kombination des Geschwindigkeitsvorteils analoger Berechnungen mit der Präzision digitaler Prozessoren. Der Chip arbeitet mit zwei Schaltkreisen: Der erste liefert ein schnelles, aber approximatives Ergebnis, während der zweite dieses Ergebnis iterativ verfeinert.

Wissenschaftler betonen, dass der Chip mithilfe kommerzieller Fertigungsprozesse hergestellt wurde und damit den Weg für eine breite Produktion ebnet. Diese Technologie birgt bahnbrechendes Potenzial, insbesondere in den Bereichen Künstliche Intelligenz und 6G, der Kommunikationsinfrastruktur der Zukunft.

Das Team gab an, dass ihr nächstes Ziel die Entwicklung größerer, stärker integrierter Analogchips sei. Diese Chips der nächsten Generation sollen komplexere Probleme in kürzerer Zeit lösen können.