Ein Laborfehler, der das Computing revolutionieren könnte

In einem Labor in Saudi-Arabien vergaß im Jahr 2024 ein Student, den Substratanschluss eines MOSFETs bei einer Speichermessung anzuschließen, was zu einem abrupten Stromanstieg mit Hysterese führte, der dem Verhalten eines biologischen Neurons ähnelte. Die Forscher unter der Leitung von Mario Lanza und Steven Pasos fanden heraus, dass bei schwebendem Substrat die durch Stoßionisation erzeugten Löcher nicht zur Masse abfließen, sondern sich im Substrat ansammeln und dessen Spannung erhöhen. Wenn diese Spannung einen Schwellwert überschreitet, schaltet ein parasitärer Bipolartransistor schlagartig durch, erzeugt einen Stromspike, und die Spannung relaxiert anschließend. Durch die Verwendung eines zusätzlichen Transistors zur Einstellung des Substratwiderstands erzielten die Wissenschaftler ein gleichmäßiges Verhalten: Alle Neuronen feuern bei derselben Spannung mit geringer Variabilität. Tests zeigten einen stabilen Betrieb über 10 Millionen Zyklen ohne Ausfälle. Derzeit wird ein Neuron durch Dutzende oder Hunderte von MOSFETs realisiert, während der vorgeschlagene Ansatz mit einem oder zwei Transistoren pro Neuron eine Skalierung der Systeme ermöglichen könnte, die in der Energieeffizienz dem Gehirn nahekommt, das etwa eine Million Mal effizienter ist als moderne neuronale Netze.