Técnica de Óxido de Titânio Impulsiona Memória de Aprendizado de Máquina Energeticamente Eficiente

Uma equipe desenvolveu um método para dotar chips de computador que alimentam aplicações de aprendizado de máquina com mais poder de processamento usando um material comum encontrado em tinta de casa em um dispositivo de memória analógico que permite operações de inferência de máquina altamente energeticamente eficientes. O material, óxido de titânio, é um material comumente feito usado em tinta de casa. É um óxido, o que significa que já contém oxigênio. Subtraindo parte do oxigênio, cria-se vacâncias de oxigênio que tornam o material eletricamente condutivo. Essas vacâncias de oxigênio agora podem armazenar dados elétricos, dando a quase qualquer dispositivo mais poder de computação.

A equipe criou as vacâncias de oxigênio aquecendo um chip de computador com revestimento de óxido de titânio acima de 302 °F (150 °C), separou algumas das moléculas de oxigênio do material usando eletroquímica, e criou vacâncias.

Atualmente, computadores geralmente funcionam armazenando dados em um lugar e processando esses dados em outro lugar. Isso significa que computadores têm que constantemente transferir dados de um lugar para o outro, desperdiçando energia e poder de computação. O novo método faz o processamento e o armazenamento no mesmo lugar de maneira previsível e repetível.

O uso de vacâncias de oxigênio poderia ser uma forma de ajudar o aprendizado de máquina a superar um grande obstáculo que o retém agora: consumo de energia. Em veículos autônomos, por exemplo, tomar decisões sobre direção consome grande quantidade de energia para processar todas as entradas. Se um material alternativo puder ser feito para chips de computador, os veículos poderão processar informação mais eficientemente, economizando energia e processando mais dados.

Em celulares, para dar um comando de voz, o usuário deve estar conectado a uma rede que transfere o comando para um hub central de computadores que ouve o comando de voz e então envia um sinal de volta dizendo ao telefone o que fazer. Através deste processo, reconhecimento de voz e outras funções acontecem dentro do telefone.