Чип-хамелеон KAIST адаптируется к скорости данных и снижает ошибки

Современные компьютеры и смартфоны вынуждены опираться на программные алгоритмы для анализа данных, меняющихся с разными скоростями. Это создаёт значительную вычислительную нагрузку и потребление энергии. Исследователи из Корейского института передовых технологий (KAIST) предложили принципиально иной подход: научить сам чип гибко перестраивать свои характеристики «на лету».

7 августа 2026 года KAIST объявил о создании программируемого динамического мемтранзистора (PDM) — устройства нового класса, объединяющего функции памяти и вычислений. Работу возглавил профессор Шинхён Чхой из Инженерной школы по специальности «Электротехника», результаты опубликованы в Nature Communications.

Что такое мемтранзистор и чем он лучше предшественников

Традиционные полупроводниковые устройства имеют фиксированную скорость отклика, задаваемую при производстве, — изменить её уже невозможно. Мемтранзистор же совмещает хранение информации с вычислениями: входящие данные обрабатываются в одном слое, а второй слой управляет скоростью возврата устройства в исходное состояние.

В разработанном PDM использована двухслойная структура внутри транзистора:
— Слой накопления заряда обрабатывает поступающие данные.
— Слой захвата электронов нелетучим образом управляет скоростью отклика.

Команде удалось настраивать время восстановления тока примерно в 5 раз, а характерную частоту — более чем в 10 раз. Устройство запоминает установленные параметры без непрерывного внешнего питания.

Результаты и перспективы применения

В ключевом испытании PDM обрабатывал потоки данных, в которых быстрые и медленные изменения сложно переплетались между собой. Ошибки прогнозирования сократились до 40 раз по сравнению с традиционными полупроводниками с фиксированным откликом.

• Автономные автомобили должны одновременно следить за быстрыми объектами (другие машины) и медленными изменениями (дорожная разметка).
• Носимые медицинские устройства отслеживают сигналы с очень разными временными масштабами.
• Промышленные роботы требуют точного распознавания движений с переменной скоростью.

При этом устройство совместимо с материалами, применяемыми в серийном полупроводниковом производстве, что открывает прямой путь к коммерциализации. В экспериментах с интегрированным массивом PDM удалось достичь точности, сопоставимой с программными системами, при значительно меньшем энергопотреблении.

Материал основан на данных агрегатора TechXplore / Mirage News, которые не являются первичными источниками исследования. Оригинальная работа опубликована в Nature Communications.

Ранее стало известно о переключателях памяти для компактных радиочипов.