Μηχανικοί από το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις στο Urbana-Champaign ενσωματώνουν ηλεκτροχημική μνήμη τυχαίας πρόσβασης
Οι ερευνητές συνήθιζαν να δημιουργούν μνήμηυλικά συμβατά με τις σύγχρονες τεχνολογίες ημιαγωγών (CMOS): οξείδιο του βολφραμίου για την πύλη και το κανάλι, οξείδιο του ζιρκονίου για τον ηλεκτρολύτη και πρωτόνια ως κινητά ιόντα. Αυτό κατέστησε δυνατή την ενσωμάτωση της συσκευής σε τυπικά μικροηλεκτρονικά.
Διαδικασία κατασκευής ECRAM. Εικόνα: Jinsong Cui et al., Nature Electronics
Το ECRAM είναι μια κυψέλη μνήμης ή μια συσκευή πουχρησιμοποιεί τον ίδιο χώρο για αποθήκευση δεδομένων και υπολογισμούς. Αυτή η προσαρμοσμένη αρχιτεκτονική εξαλείφει το ενεργειακό κόστος της μεταφοράς δεδομένων μεταξύ της μνήμης και του επεξεργαστή, επιτρέποντας την εκτέλεση λειτουργιών έντασης δεδομένων πολύ γρήγορα και αποτελεσματικά.
Η ηλεκτροχημική μνήμη κωδικοποιεί πληροφορίεςμετακινώντας κινητά ιόντα μεταξύ της πύλης και του καναλιού. Οι ηλεκτρικοί παλμοί που εφαρμόζονται στο τερματικό της πύλης είτε εισάγουν ιόντα στο κανάλι είτε τα τραβούν έξω, η προκύπτουσα αλλαγή στην ηλεκτρική αγωγιμότητα του καναλιού διατηρεί τις πληροφορίες. Διαβάζεται μετρώντας το ηλεκτρικό ρεύμα που διαρρέει το κανάλι. Ο ηλεκτρολύτης μεταξύ της πύλης και του καναλιού αποτρέπει την ανεπιθύμητη ροή ιόντων, επιτρέποντας στη μνήμη να λειτουργεί σε μη πτητική λειτουργία.
Ηλεκτροχημικό κύκλωμα μνήμης. Εικόνες: Jinsong Cui et al., Nature Electronics
Οι ερευνητές έχουν δείξει ότι ηη συσκευή παρουσίαζε υψηλές ταχύτητες μεταγωγής, άντεξε πάνω από 100 εκατομμύρια κύκλους ανάγνωσης-εγγραφής και ήταν πολύ πιο αποτελεσματική από την τυπική τεχνολογία μνήμης. Ταυτόχρονα, το κανάλι συγκρατεί αξιόπιστα ιόντα για ώρες, κάτι που είναι αρκετό για να εκπαιδεύσει τα περισσότερα βαθιά νευρωνικά δίκτυα. Επειδή τα υλικά είναι συμβατά με τεχνολογίες μικροκατασκευής, οι συσκευές μπορούν να μειωθούν σε μικρο και νανο μεγέθη, επιτρέποντας υψηλή πυκνότητα και ισχύ επεξεργασίας.
Διαβάστε περισσότερα:
Η βασική θεωρία της κβαντικής φυσικής έχει επιτέλους αποδειχθεί. Κύριος
Οι βιολόγοι ανακαλύπτουν πώς τα καρκινικά κύτταρα ξεφεύγουν από το ανοσοποιητικό σύστημα
Βρήκε έναν τρόπο να μειώσει το σάκχαρο στο αίμα χωρίς ενέσεις ινσουλίνης
Εξώφυλλο: συστοιχία ECRAM. Εικόνα: Το Grainger College of Engineering στο Πανεπιστήμιο του Illinois Urbana-Champaign