Các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại mạch điện lỏng mô phỏng các synap não và thực hiện các phép toán logic giống như máy tính truyền thống. Công nghệ này hứa hẹn tạo ra các máy tính mô phỏng thần kinh (Neuromorphic computers) hiệu quả cao lấy cảm hứng từ não người.
Máy tính mô phỏng thần kinh hướng đến việc kết hợp xử lý dữ liệu và lưu trữ, có khả năng tiết kiệm năng lượng đáng kể so với các hệ thống hiện tại. Chúng lý tưởng cho các tác vụ như nhận dạng hình ảnh và hỗ trợ các hệ thống AI phức tạp.
Phương pháp mới này sử dụng “memristor” (điện trở bộ nhớ) – linh kiện bán dẫn có khả năng thay đổi điện trở dựa trên lịch sử dòng điện tích chảy qua. Trong nghiên cứu mới, chúng là những chip nhỏ bằng chất lỏng, thao tác với các ion thay vì electron. Điều này tương tự như cách hoạt động của các synap và mang lại những lợi thế tiềm năng. Thứ nhất, memristor có hiệu quả năng lượng cực cao. Vì vậy, mô phỏng hoạt động yêu cầu năng lượng thấp của não bộ có thể cách mạng hóa ngành máy tính. Thứ hai, loại linh kiện này có tính linh hoạt cao hơn khi sử dụng nhiều loại ion khác nhau như canxi, kali và natri. Từ đó, chúng giúp các mạch điện lỏng hoạt động hiệu quả hơn và thực hiện nhiều chức năng phức tạp hơn.
Các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc xây dựng một cổng logic cơ bản sử dụng các chip này, chứng minh tiềm năng của chúng trong việc thực hiện các phép tính phức tạp. Mặc dù tốc độ xử lý chậm hơn so với memristor trạng thái rắn hiện tại, công nghệ này mang lại những lợi thế đáng kể với khả năng mở rộng hơn.
Trong tương lai gần, các nhà nghiên cứu dự kiến xây dựng các mạng lưới thần kinh nhỏ có khả năng thực hiện các tác vụ đơn giản trong vòng một thập kỷ tới. Mục tiêu cuối cùng của họ vẫn là phát triển các máy tính hoạt động tương tự não bộ, sử dụng chất điện giải dạng lỏng để xử lý thông tin hiệu quả và mạnh mẽ.
Nguồn: https://spectrum.ieee.org/neuromorphic-computing-liquid…
Tổng hợp: Nguyễn Công Nguyên