Duke Engineering innove sur le matériel d'IA imprimé et recyclable
Date publiée:Duke Engineering a lancé l'initiative Beyond the Horizon pour fournir aux équipes interdisciplinaires un investissement substantiel afin de commencer à poursuivre des projets à très haut risque et à haute récompense qui ont le potentiel d'avoir un impact sociétal profond et transformateur. Six propositions ont été sélectionnées pour une première ronde de financement qui jouera un rôle clé dans l'élaboration du futur profil de recherche et d'enseignement de Duke Engineering. Chacun exploite les atouts uniques de l’école et détient la promesse de contribuer à définir l’avenir de leurs domaines respectifs.
À ce moment de l’histoire, quel sujet suscite plus de buzz que l’IA ? Ses possibilités – et ses implications possibles en matière de vie privée, d’équité et de travail – sont apparues à l’horizon de la recherche comme un nouveau monde flou. Même si la volonté d’explorer l’IA et de développer des applications responsables est forte, la puissance de calcul requise pour prendre en charge l’évolution technologique est absolument énorme.
Les installations de fabrication traditionnelles consomment beaucoup d’énergie et d’eau et produisent une tonne de déchets électroniques. Ce niveau de consommation, a déclaré Professeure adjointe de génie électrique et informatique (ECE) Tania Roy, n’est pas viable.
« À l’heure actuelle, les circuits sont tellement gourmands en énergie que nous devons généralement accéder à des serveurs distants, qui ressemblent à des centrales électriques. Ils doivent également être refroidis comme les centrales électriques », a déclaré Roy, qui développe de nouveaux types de dispositifs semi-conducteurs pour les applications d’IA. Roy a cité les travaux de chercheurs de l'UC Riverside, qui ont déclaré que les centres de données américains de Google ont utilisé 12,7 milliards de litres d'eau douce en 2021, dont la plupart sont propres et potables. La même quantité d'eau aurait pu produire 5,7 millions de véhicules électriques, selon les auteurs.
Un nouveau matériel plus compact consommerait moins d’énergie et occuperait une empreinte physique moindre. C'est la première partie de la recherche que Roy propose dans son projet intitulé « Independent Neural Network-Enabled Recyclable AI (INNER-I) ». La deuxième partie traite des processus réels utilisés pour fabriquer le nouveau matériel, qui doit être à la fois abordable et recyclable pour être durable à long terme. Son Yiran Chen, co-PI et collègue de Duke ECE co-concevra cette future génération d’appareils efficaces avec un autre Co-PI de Duke ECE, Aaron Franklin, pionnier de la technologie des semi-conducteurs imprimables et entièrement recyclables. Collaborer également au projet est Michael Therien, professeur de chimie à Duke, qui a travaillé avec Franklin pour développer les encres spéciales à base d'eau utilisées dans ses transistors imprimables.
Les ingénieurs de Duke ont inventé le premier produit électronique imprimé entièrement recyclable au monde, qui peut être fabriqué avec de l'eau à la place de produits chimiques toxiques.
Le résultat souhaité ? Des appareils imprimés et recyclables qui utilisent des circuits neuromorphiques (dont la conception efficace s'inspire du cerveau humain et sont suffisamment rapides pour répondre aux exigences des applications d'IA), ainsi qu'un cadre initial pour un système d'IA activé par ces appareils. "Duke deviendra la plaque tournante où sont fabriqués les circuits d'IA recyclables", a prédit Roy. Elle espère qu'un prototype d'appareil sera achevé dans son nouveau centre d'ici la fin de sa première année.
"Il existe des possibilités presque illimitées pour imprimer des dispositifs neuromorphiques à partir d'encres à base de nanomatériaux, ce qui ouvre la voie à des technologies plus respectueuses de l'environnement", a déclaré Franklin. "Nous étudierons les nombreuses options pour déterminer quels nanomatériaux, conditions d'impression et conceptions de dispositifs génèrent les performances nécessaires pour permettre les technologies neuromorphiques."
L’idée est prometteuse non seulement en termes de durabilité, mais aussi d’accessibilité.
« La raison pour laquelle si peu de professeurs se concentrent sur les appareils aux États-Unis est que le coût est exorbitant », a déclaré Roy. « Nous avons besoin d’avoir accès à des salles blanches et à des équipements sophistiqués pour caractériser les appareils que nous fabriquons. Si nous avons un moyen de fabriquer des appareils électroniques de table de haute qualité, nous pouvons alors rendre la recherche et le développement de ces appareils accessibles à tous.
(C) Université Duke
Source originale de l’article : WRAL TechWire