Công nghệ "silicon lỏng" giúp hợp thể phần cứng và phần mềm, hứa hẹn tạo nên cuộc cách mạng trong chế tạo chip xử lý

Nền tảng thiết kế cho bộ vi xử lý ngày nay đã trở nên mạnh mẽ hơn bao giờ hết với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, kể cả khi kích thước của công nghệ bán dẫn nhỏ bé hơn rất nhiều so với trước đó. Điều này đã làm dấy lên nhiều thắc mắc và nghi ngờ về sự đảm bảo của định luật Moore - cho rằng tiềm năng xử lý của máy tính sẽ mạnh hơn gấp đôi sau mỗi chu kỳ 2 năm phát triển, nhất là khi sự tiến bộ đó đang dần đạt đến đỉnh điểm của trình độ con người như hiện tại.

Do vậy, các nhà khoa học đã và đang không ngừng tìm ra những phương pháp chế tạo và phát huy sức mạnh của công nghệ mới nhằm bảo toàn định luật trên. Cụ thể, theo nguồn tin từ Phys.org, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Wisconsin-Madison đang tiến dần từng bước trên chặng đường tối ưu hóa tiềm năng của "silicon lỏng" (Liquid Silicon) vào đời sống.

Silicon lỏng là khái niệm dùng để nói đến thiết kế chip xử lý thế hệ mới, hợp nhất giao thoa tương thích hoàn hảo giữa phần mềm và phần cứng thành một thể thống nhất, tăng khả năng thực hiện tác vụ cũng như lưu trữ thông tin. Tốc độ tương tác với hệ thống cũng sẽ được cải thiện đáng kể.

Giáo sư công nghệ máy tính và điện tử Jing Li cho biết: "Silicon lỏng không phải hoàn toàn được hiểu theo nghĩa đen. Ở đây silicon tượng trưng cho phần cứng, còn trạng thái lỏng là phần mềm. Nó biểu trưng cho một hợp thể thống nhất, giúp hiện thực hóa viễn cảnh những chiếc siêu máy tính sẽ chỉ còn lớn bằng một chiếc hộp nhỏ. Chúng tôi cũng muốn tập trung vào các ứng dụng, tác vụ yêu cầu mức độ trao đổi dữ liệu cao và đa dạng, bao gồm cả hình ảnh, ngôn ngữ và số liệu phân tích đồ thị."

Ý tưởng đằng sau công nghệ này nhằm hướng đến việc khắc phục điểm yếu về hiện tượng quá tải hay xảy ra khi một lượng lớn dữ liệu được truyền từ CPU đến bộ nhớ lưu trữ. Silicon lỏng là hiện thân cho một thiết kế đột phá gói gọn toàn bộ chức năng lưu trữ, tính toán và truyền tải trong một thiết bị, được áp dụng nhiều lớp "tích hợp dữ liệu 3D" giúp cho các điểm yếu trước đó sẽ không còn cơ hội xuất hiện như ở chip mạch hàn thông thường.

Ngoài ra, đội phát triển công nghệ còn thiết lập ngôn ngữ lập trình vào sâu trong mã nguồn của loại chip mới này để tăng khả năng xử lý dữ liệu. Nếu họ thành công, các lập trình viên tương lai sẽ không cần phải can thiệp và sửa đổi chương trình phần mềm của mình viết ra nữa, mà chỉ cần cài đặt ứng dụng của họ lên chính hệ thống phần cứng này.

Giáo sư Li đã nhận được giải thưởng Young Faculty Award cùng nhiều hỗ trợ khác từ DARPA (Mỹ). Bà cùng với 25 đồng nghiệp của mình được toàn quyền sử dụng quỹ lên đến 500.000 USD trong 2 năm để tiếp tục phát triển con đường mình đang đi. Hiện tại, vẫn chưa có phát biểu và khẳng định nào thêm về tính khả thi chắc chắn cũng như thời điểm ra mắt của loại chip này trong thời gian tới.

Tham khảo: DigitalTrends