Bilim insanları, işlemci çiplerinin içine doğrudan entegre edilebilecek kadar küçük, atom kalınlığında yeni nesil sıcaklık sensörleri geliştirdi. Bu devrim niteliğindeki teknoloji, göz kırpmasından milyonlarca kat daha hızlı bir şekilde, sadece 100 nanosaniyede meydana gelen sıcaklık değişimlerini algılayabiliyor.
Şu anda kullanılan işlemci sıcaklık sensörleri, çip dışına yerleştirildiği için hem hız hem de hassasiyet açısından yetersiz kalabiliyor. Bu durum, işlemcilerin bireysel transistörlerdeki ani sıcaklık artışlarını tespit etmek yerine, tüm çekirdekleri korumak adına daha muhafazakar davranmasına neden oluyor. Yeni geliştirilen sensörler ise doğrudan silikonun içine entegre edilerek, işlemciden zaten geçen elektrik akımlarını kullanarak termal izleme hızını ve doğruluğunu önemli ölçüde artırıyor.
Bu minik sensörler, daha önce termal algılama alanında kullanılmamış, iki boyutlu yeni bir malzeme sınıfı olan bimetalik tiyofosfatlardan üretiliyor. Malzemenin en dikkat çekici özelliği, iyonlarının elektrik akımına maruz kaldığında bile serbestçe hareket etmeye devam etmesi. Bu özellik, normalde transistörlerde istenmeyen bir durumken, araştırmacılar tarafından sıcaklık tespiti için iyon hareketini ve bu termal veriyi okumak için de elektron hareketini birleştirerek akıllıca kullanılmış.
Sonuç olarak, ek devre veya sinyal dönüştürücüsüne ihtiyaç duymayan ve geleneksel silikon bazlı sıcaklık sensörlerine göre 80 kata kadar daha az güç tüketen bir sensör elde edilmiş. Bu teknoloji, işlemcilerin daha verimli ve güvenli çalışmasını sağlayarak, yüksek performanslı hesaplama gücünün sınırlarını zorlamaya olanak tanıyacak.
Araştırmacılar, bu çalışmanın bir konsept kanıtı olduğunu belirtse de, laboratuvar ortamında üretilip test edilen bu sensörlerin ticari çiplere entegrasyonu için daha fazla çalışma yapılması gerekiyor. Ancak 100 nanosaniyelik tepki süresi, bir mikrometrekarelik ayak izi ve ek devre ihtiyacının olmaması gibi özellikler, bu teknolojinin gelecekte işlemci tasarımlarında önemli bir yer edineceğinin sinyallerini veriyor.
