Tämä kynnen kokoinen siru saa tietokoneen toimimaan kuin ihmisaivot – laboratorio Turussa käy kilpajuoksua Kiinaa vastaan
Patentoitu memristori eli muistivastus on niin pieni, että se mahtuu jopa kännykän mikrosirulle.
Turun yliopistossa on kehitetty memristori eli tietokoneisiin tai kännyköihin asennettava ainutlaatuinen muistivastus.
Se ei ole ensimmäinen, mutta kehittäjiensä mukaan vastaavia ei ole olemassa – ainakaan vielä.
Professori Petriina Paturin mukaan Wihurin fysiikantutkimuslaboratorion memristori on kilpailijoiden kehittämiä parempi ennen kaikkea siinä käytetyn materiaalin ansiosta.
Laite on myös yksinkertaisempi valmistaa.
– Tässä on vain kolme kerrosta, kun aiemmin olen kuullut jopa 70-kerroksisista malleista. Memristorimme on edullinen valmistaa ja voidaan näin siirtää joskus myös kulutuselektroniikkaan.
Satojen miljardien bisnes
Siru Ocean -nimellä kulkevan memristorin kehitystyössä ovat olleet mukana Business Finland ja Suomen Akatemia. Seuraava askel olisi viedä keksintö maailmalle.
– Ensin pitää saada ihmiset vakuutettua siitä, että tämä on hyvä juttu. Sitten pitää löytää partneri, jonka kanssa alamme hommiin. Markkinat ovat lähes rajattomat, eli puhutaan miljardien eurojen arvoisesta bisneksestä, Petriina Paturi sanoo.
Nykyiset tietokoneet perustuvat puolijohdeteknologiaan ja niissä prosessointi ja muisti ovat eri paikoissa. Tietokoneiden sirut siirtävät viestejä binäärijärjestelmän avulla ja pystyvät käsittelemään tietoa vain murto-osan aivoihin verrattuna.
Memristoreiden uskotaan olevan tulevaisuuden tietokoneissa ratkaiseva komponentti.
– Kehittämällämme memristorilla voidaan tehdä samanlaisia asioita kuin synapsit ja neuronit tekevät meidän aivoissamme, Paturi kuvailee.
Neuronit ovat hermosoluja ja synapsit puolestaan hermosolujen liitospintoja, joiden kautta hermoimpulssi aivoissa kulkee.
– Aivomme ovat tosi hyviä hahmontunnistuksessa, intuitiivisessa ajattelussa, oppimisessa ja kielenkäsittelyssä. Neuromorfiset tietokoneet ovat hyviä samoissa asioissa, Paturi kertoo.
Samalla yritetään jäljitellä aivojen pientä tehontarvetta. Kun tekoälysovelluksia tarjoavat firmat käyttävät nyt jopa satojatuhansia euroja päivässä tietokonesaliensa sähkölaskuihin, voidaan tekoälysovellusten neuroverkkoja rakentaa memristorien avulla huomattavasti energiatehokkaammin.
Kilpajuoksua Kiinan kanssa
Kilpailu alalla on kovaa, mutta on mahdotonta tietää, miten pitkällä kilpailijat ovat.
– Kiinalaiset tekevät todella paljon tämäntyyppistä tutkimusta. Emme voi mitenkään tietää, mitä isoissa firmoissa suljettujen ovien takana tapahtuu. Voimme vain yrittää ja katsoa, mitä tästä tulee, Paturi sanoo.
Memristorin maailmanvalloituksessa on apuna Kaksi-konsulttitoimiston toimitusjohtaja Risto Paajanen. Keksintöä markkinoidaan voimakkaasti Yhdysvalloissa, jossa on jo muutamia vuosia sitten herätty huutavaan mikrosiruongelmaan.
– Presidentti Joe Bidenin vuonna 2022 allekirjoittamaan Chips Act -hankkeeseen on laitettu kiinni miljardeja dollareita. Amerikkalaiset haluavat olla kehityksen kärjessä erityisesti tässä sotaisassa maailmantilanteessa, Paajanen sanoo.
Turussa kehitetty memristori on patentoitu, mutta vastaavaan tuotteeseen voi kenties päästä eri materiaaleja käyttäen.
– Voimme olla kuitenkin varmoja siitä, että juuri tämä tekniikka on meillä käytössä ensimmäisenä maailmassa. Meidän täytyy olla ensimmäinen tätä länsimaissa markkinoiva taho. Keksintö pitää saada maailmalle nopeasti, sanoo Paajanen.