Ученые разработали микрочипы, работающие по принципу человеческого мозга

Немецкие ученые предложили принципиально новый подход к созданию микрочипов, вдохновленный работой человеческого мозга. Исследователи из Технического университета Ильменау (TU Ilmenau) в рамках проекта neuroNODE сообщили о разработке сверхбыстрых и энергоэффективных микросхем, способных значительно сократить потребление электроэнергии в вычислительных системах.

В отличие от классических кремниевых процессоров, использующих постоянный электрический ток, новые чипы передают информацию с помощью коротких электрических импульсов. Такой принцип аналогичен работе нейронов в организме человека и позволяет потреблять энергию только в момент обработки сигнала, избегая затрат в режиме простоя.

Руководитель проекта Ганнес Тепфер отметил, что внедрение подобной технологии в дата-центрах может снизить энергопотребление как минимум вдвое без потери вычислительной мощности. В перспективе этот показатель может быть еще выше.

Актуальность разработки связана с резким ростом объемов данных и развитием искусственного интеллекта. Обучение крупных языковых моделей требует огромных энергетических ресурсов, а потребление электроэнергии IT-сектором в ряде стран уже удвоилось за последние годы. По прогнозам исследователей, к 2028 году более половины энергии дата-центров будет уходить на обслуживание AI-систем.

Основой новой технологии станут сверхпроводящие электронные схемы, разработка которых запланирована на ближайшее время. Они используют квантовые эффекты и сверхкороткие импульсы напряжения - идеи, впервые предложенные еще в середине XX века.

Ученые подчеркивают, что человеческий мозг способен выполнять сложнейшие вычислительные задачи, потребляя всего около 20 ватт энергии. Перенос этого принципа в микроэлектронику может не только изменить архитектуру вычислительных систем, но и стать ключевым элементом для развития квантовых компьютеров.

Эксперты прогнозируют, что к середине 2030-х годов подобные энергоэффективные модули станут необходимой частью цифровой инфраструктуры. В случае успеха разработка TU Ilmenau может заложить основу новой, более устойчивой технологической эпохи.