Бесконечная передача данных в прошлом: как в Нанкине создали устройство, стирающее границы в электронике

Инженеры из Нанкинского университета создали чип LightTok, который переносит этап подготовки визуальных данных прямо в структуру сенсора. В традиционных системах свет проходит длинную цепочку: захват сигнала, преобразование из аналога в цифру, временное хранение, передача на отдельный процессор и нарезка изображения на сегменты-токены для нейросети. Самый энергозатратный узел здесь — аналого-цифровой преобразователь, на который приходится около 66% всех трат энергии сенсора.
Чтобы убрать лишние звенья, разработчики объединили функции захвата света, памяти и вычислений в одном пикселе. В основе системы лежит массив фототранзисторов с плавающим затвором из однослойного дисульфида молибдена. Этот 2D-материал толщиной в один атом реагирует на фотоны, преобразуя их в ток, а изолированный плавающий затвор удерживает заряд даже после того, как источник света исчез. Это позволило исключить физическое перемещение данных между разными компонентами системы.
В ходе испытаний LightTok показал точность распознавания образов на уровне 87,3%. При этом энергозатраты на преобразование света в токены оказались в 10 раз ниже, чем в стандартных многоступенчатых схемах.