시드니 대학교 연구자들이 나노미터 규모의 광자 인공지능 칩 프로토타입을 개발했습니다. 인간 머리카락 두께의 이 장치는 전자를 광자로 대체하여 계산을 수행하며, 에너지 효율성 혁명을 약속합니다. 그 작동의 핵심은 신경망이 칩의 나노구조에 물리적으로 인코딩되어 있으며, 이 구조들은 3D로 설계 및 모델링되어 빛을 안내하고 피코초 속도로 수학 연산을 실행합니다.
3D 아키텍처와 광 안내 나노구조 제작 🔬
이 혁신은 재료뿐만 아니라 마이크로스케일 아키텍처에 있습니다. 신경망은 칩에 새겨진 도파로, 분배기 및 광자 공진기의 미로로 구체화됩니다. 이 광학 회로를 설계하려면 빛의 파장보다 작은 구조에서 광자가 어떻게 전파되고 간섭하는지를 정확히 시뮬레이션하기 위한 고급 3D 모델링이 필요합니다. Sydney Nano Hub에서 제작된 이 칩은 기판에 이러한 나노구조를 조각하기 위해 고정밀 리소그래피 및 3D 식각 기술을 사용하며, 계산 기능을 물리적으로 정의합니다. 빛이 이 고정된 회로를 통과하면서 소프트웨어 순차 실행 없이 신경망 연산을 실행합니다.
시뮬레이션과 3D 모델링의 중요한 역할 💡
이 발전은 마이크로패브리케이션의 최전선에서 3D 설계와 시뮬레이션의 중요성을 강조합니다. 물리적 식각 전에 연구자들은 이러한 복잡한 아키텍처에서 빛의 거동을 가상으로 모델링하고 검증해야 합니다. 따라서 전자기 시뮬레이션 및 3D 모델링 도구는 이러한 프로세서를 구상하는 디지털 작업장입니다. 3차원에서 나노아키텍처를 미리 보고 최적화할 수 있는 이 능력 없이는 광학 컴퓨팅의 물리적 개념을 실현하는 것이 불가능하며, 3D 설계와 제작이 하나의 학문으로 통합되는 길을 제시합니다.
3D 나노패브리케이션이 전통적인 평면 리소그래피의 한계를 어떻게 극복하여 나노미터 규모 AI 칩에 광자 및 전자 구성 요소를 통합하나요?
(PD: 180nm는 유물처럼: 작을수록 육안으로 보기 어렵습니다)