MIT pretvara otpadnu toplinu u računalni alat: Novi način da elektronika postane i hladnija i energetski učinkovitija
Istraživači s Massachusetts Institute of Technology (MIT) predstavili su novu metodu koja omogućuje iskorištavanje otpadne topline elektroničkih uređaja za izvođenje matematičkih operacija, otvarajući potpuno novi pristup energetskoj učinkovitosti i smanjenju potrošnje energije u elektronici.
Tim je razvio mikroskopske silicijske strukture koje ne sadrže tranzistore niti pokretne dijelove. Kada se integriraju u elektronički sustav, preostala toplinska energija generirana tijekom rada uređaja koristi se kao ulazni podaci. Specifična geometrija struktura upravlja načinom širenja topline, što omogućuje izvođenje unaprijed definiranih matematičkih operacija.
Podaci se kodiraju različitim razinama topline, a rezultat se očitava putem toplinske snage na izlazu, koja se održava na fiksnoj temperaturi. Simulacijski testovi pokazali su da sustav može izvoditi množenje matrica s točnošću većom od 99 posto, što je ključno za mnoge primjene u strojnome učenju i umjetnoj inteligenciji.
Za izradu silicijskih struktura s precizno kontroliranom toplinskom vodljivošću korištena je obrnutom metodom dizajna. Algoritam automatski prilagođava oblik strukture prema zadanim računalnim ciljevima, što eliminira potrebu za ručnim dizajniranjem svakog detalja.
Ova metoda, međutim, ima ograničenja. Budući da toplina može prirodno prenositi energiju samo od toplijeg prema hladnijem području, trenutne strukture mogu obrađivati samo pozitivne koeficijente, što zahtijeva razdvajanje pozitivnog i negativnog dijela matrica prije dobivanja konačnog rezultata. Osim toga, širenje topline znatno je sporije od električnih signala, što znači da tehnologija još ne može zamijeniti tradicionalne procesore.
Prema znanstvenicima, u ranim fazama termalno računarstvo može biti korisno za primjene poput pasivnog mjerenja, praćenja temperature na čipu ili jednostavne obrade signala bez dodatne potrošnje energije. Dugoročno, ovo istraživanje otvara novu perspektivu iskorištavanja otpadne topline, doprinoseći smanjenju energetskog otpada u budućim elektroničkim sustavima i povećanju njihove učinkovitosti.
