재활용 가능하고 인쇄된 AI 하드웨어를 혁신하는 Duke Engineering

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Duke Engineering은 깊고 변혁적인 사회적 영향을 미칠 수 있는 잠재력을 지닌 극도로 위험하고 보상이 높은 프로젝트를 추구하기 위해 학제 간 팀에 상당한 투자를 제공하기 위해 Beyond the Horizon 이니셔티브를 시작했습니다. Duke Engineering의 미래 연구 및 교육 프로필을 형성하는 데 핵심적인 역할을 할 초기 자금 조달을 위해 6개의 제안이 선택되었습니다. 각 학교는 학교 고유의 강점을 활용하며 해당 분야의 미래를 정의하는 데 도움이 될 것이라는 약속을 갖고 있습니다. 

역사상 지금 이 순간, AI보다 더 많은 화제를 불러일으키는 화두는 무엇일까? 그 가능성과 그것이 프라이버시, 형평성, 노동에 미칠 수 있는 영향은 흐릿한 신세계처럼 연구 지평에 나타났습니다. AI를 탐색하고 책임감 있는 애플리케이션을 개발하려는 추진력은 높지만, 진화하는 기술을 지원하는 데 필요한 컴퓨팅 성능은 절대적으로 엄청납니다.

전통적인 제조 시설은 많은 에너지와 물을 사용하며 엄청난 양의 전자 폐기물을 생성합니다. 그정도 수준의 소비라고 하더군요 전기 및 컴퓨터 공학(ECE) 조교수 Tania Roy, 지속 불가능합니다.

“현재 회로는 에너지를 너무 많이 소모하므로 일반적으로 발전소처럼 보이는 원격 서버에 액세스해야 합니다. AI 애플리케이션을 위한 새로운 유형의 반도체 장치를 개발하는 Roy는 발전소도 발전소처럼 냉각되어야 한다고 말했습니다. Roy는 Google의 미국 데이터 센터가 2021년에 127억 리터의 담수를 사용했다고 밝힌 UC Riverside 연구원의 연구를 인용했습니다. 그 중 대부분은 깨끗하고 마실 수 있는 물입니다. 저자에 따르면 동일한 양의 물로 570만 대의 전기 자동차를 생산할 수 있다고 합니다.

새롭고 더 컴팩트한 하드웨어는 더 적은 에너지를 사용하고 더 작은 물리적 공간을 차지합니다. 이는 Roy가 "독립 신경망 지원 재활용 가능 AI(INNER-I)"라는 프로젝트에서 제안하는 연구의 1부입니다. 2부에서는 장기적으로 지속 가능하도록 저렴하고 재활용 가능해야 하는 새로운 하드웨어를 만드는 데 사용되는 실제 프로세스를 다룹니다. 그녀의 공동 PI이자 Duke ECE 동료인 Yiran Chen 이 미래 세대의 효율적인 장치를 다른 업체와 공동 설계할 것입니다. Duke ECE 공동 PI, Aaron Franklin, 인쇄 가능하고 완전 재활용 가능한 반도체 기술을 개척하고 있는 사람입니다. 또한 프로젝트에 협력하는 것은 듀크 화학 교수 Michael Therien그는 프랭클린과 협력하여 인쇄 가능한 트랜지스터에 사용되는 특수 수성 잉크를 개발했습니다.

Duke 엔지니어들은 독성 화학 물질 대신 물로 제작할 수 있는 세계 최초의 완전 재활용 가능한 인쇄 전자 장치를 발명했습니다.

원하는 결과는 무엇입니까? 인간의 두뇌에서 영감을 받아 효율적인 디자인을 구현하고 AI 애플리케이션의 요구 사항을 충족할 만큼 빠른 뉴로모픽 회로를 사용하는 인쇄된 재활용 장치와 이러한 장치를 통해 구현되는 AI 시스템의 초기 프레임워크입니다. Roy는 “Duke는 재활용 가능한 AI 회로가 만들어지는 허브가 될 것입니다.”라고 예측했습니다. 그녀는 새 센터의 첫해 말까지 프로토타입 장치를 완성하는 것을 목표로 하고 있습니다.

프랭클린은 “나노물질 기반 잉크로 뉴로모픽 장치를 인쇄할 수 있는 가능성은 거의 무한하며, 이는 보다 환경적으로 지속 가능한 기술의 길을 열어준다”고 말했습니다. "우리는 뉴로모픽 기술을 구현하는 데 필요한 성능을 제공하는 나노 물질, 인쇄 조건 및 장치 설계를 결정하기 위해 다양한 옵션을 통해 작업할 것입니다."

이 아이디어는 지속가능성뿐만 아니라 접근성에도 대한 약속을 담고 있습니다.

Roy는 "미국에서 기기에 초점을 맞춘 교수진이 너무 적은 이유는 비용이 엄청나기 때문입니다."라고 말했습니다. “우리는 우리가 만드는 장치를 특성화하기 위한 정교한 장비인 클린룸에 대한 접근이 필요합니다. 고품질의 탁상용 전자 제품을 제조할 수 있는 방법이 있다면 모든 사람이 이러한 장치의 연구 및 개발에 접근할 수 있게 만들 수 있습니다."

(다) 듀크대학교

원본 기사 출처: WRAL TechWire