工程學院研究員倪凱通過 DARPA 的青年教師獎勵計劃獲得了改進計算內存技術的資金。

羅徹斯特理工學院對用于計算的新型節能材料的研究可以改善檢索大量數據時經常出現的瓶頸，阻礙處理吞吐量和能源效率。

RIT 凱特格里森工程學院電氣工程助理教授Kai Ni獲得了推進替代材料和工藝以改進電子設備存儲、檢索和處理大數據的方式的資金。這筆資金是國防高級研究計劃局 (DARPA) 青年教師獎勵計劃的一部分，該計劃授予探索國家安全領域技術的早期職業教師研究人員。

Ni 是半導體和新型計算存儲技術領域的專家。他的工作是在鐵電領域，這是一個新興領域，通過新材料的集成、設備的物理建模以及將開發的設備更有效地應用到加速器系統架構(整體計算機)中來開發能源效率和提高計算能力處理系統。

為了計算或提取數據，用戶必須將數據從內存移動到計算設備的應用程序中。一旦完成功能，數據將被重新存儲。Ni 解釋說，這種移動，尤其是大型數據集的移動，成為了數據傳輸的瓶頸。

“挑戰在于記憶。基本上，將數據從內存中取出到 CPU 需要更多的精力和時間，因此將數據從存儲中移出消耗的能量最多;這是我們正在努力解決的瓶頸，” RIT電氣與微電子工程系納米電子器件與系統組主任 Ni 說。“這確實是我們正在努力實現的目標，而且并不容易。”

倪因這個項目獲得了近 100 萬美元的獎金。該研究領域的趨勢顯示出更節能處理的前景，工作旨在確認使用鐵電材料來加速應用，例如處理大量大數據，并改進人工智能和神經形態計算技術開發的加速器。正在尋求這些技術來改進國防應用中的數據和信號處理、安全編碼和資源管理，但它們也正在從醫療保健到消費設備等各個行業進行開發。

RIT 凱特格里森工程學院院長Doreen Edwards說：“為了實現下一代計算所需的性能，迫切需要研究推動新型材料在實用和可擴展的微電子設備中的使用。” “倪博士的研究不僅有助于開發新技術，還將有助于培養RIT的下一代微電子和微系統工程師。”

鐵電物質，例如鈣鈦礦，一種半導體材料，直到最近才成為光電器件和技術研究的重點。可用于制作換能器或電容器;然而，如果沒有特殊處理，一些材料不容易集成——特別是能夠縮小規模，尤其是在當今設備功率需求增加的情況下。Ni 的早期發現表明，利用氧化鉿(一種電絕緣體，被發現是鐵電體)等新材料可以改進處理并導致所需的計算機內存和邏輯功能的集成。

盡管在使用它的領域已經取得了突破，但 Ni 表示，將其集成到半導體設備中仍然存在挑戰。雖然它具有改進應用程序處理所需的電氣特性，但晶體管小區域的縮放過程是開發和改進存儲器的關鍵。這是鐵電技術的獨特品質，并且正在人工智能芯片中進行廣泛測試，以加速神經網絡。

“封裝更多晶體管和封裝更多計算資源的傳統方法不再可持續，那么我們如何才能繼續讓計算機變得更強大呢?這就是我們正在努力的方向，”倪說。“現在是進入電子產品的正確時機，因為有很多選擇可供探索。我們正在尋求模擬大腦——我們如何才能為更高效的設備做到這一點?我們如何超越 2D 芯片制作 3D 并將多個芯片堆疊在一起?以及如何構建量子計算機——所有這些選項都令人興奮。我喜歡嘗試新事物，我希望我們的團隊能夠為這個領域做出貢獻。”