Illinoisin yliopiston Urbana-Champaignin insinöörit integroivat sähkökemiallisen hajasaantimuistin
Tutkijat loivat muistianykyaikaisten puolijohdetekniikoiden (CMOS) kanssa yhteensopivia materiaaleja: volframioksidia portille ja kanavalle, zirkoniumoksidia elektrolyytille ja protoneja liikkuvina ioneina. Tämä mahdollisti laitteen integroinnin standardimikroelektroniikkaan.
ECRAM-valmistusprosessi. Kuva: Jinsong Cui et al., Nature Electronics
ECRAM on muistisolu tai laite, jokakäyttää samaa tilaa tietojen tallentamiseen ja laskemiseen. Tämä mukautettu arkkitehtuuri eliminoi muistin ja prosessorin välisen tiedonsiirron energiakustannukset, mikä mahdollistaa tietovaltaisten toimintojen suorittamisen erittäin nopeasti ja tehokkaasti.
Sähkökemiallinen muisti koodaa tietoasiirtämällä liikkuvia ioneja portin ja kanavan välillä. Hilaliittimeen syötetyt sähköpulssit joko tuovat ioneja kanavaan tai vetävät niitä ulos, jolloin kanavan sähkönjohtavuuden muutos säilyttää tiedot. Se luetaan mittaamalla kanavan läpi kulkeva sähkövirta. Hilan ja kanavan välinen elektrolyytti estää ei-toivotun ionivirran, jolloin muisti voi toimia haihtumattomassa tilassa.
Sähkökemiallinen muistipiiri. Kuvat: Jinsong Cui et al., Nature Electronics
Tutkijat ovat osoittaneet, ettäLaitteessa oli korkea kytkentänopeus, se kesti yli 100 miljoonaa luku- ja kirjoitusjaksoa ja oli paljon tehokkaampi kuin tavallinen muistitekniikka. Samalla kanava pitää ioneja luotettavasti tuntikausia, mikä riittää useimpien syvien hermoverkkojen kouluttamiseen. Koska materiaalit ovat yhteensopivia mikrovalmistustekniikoiden kanssa, laitteet voidaan skaalata mikro- ja nanokokoihin, mikä mahdollistaa korkean tiheyden ja prosessointitehon.
Lue lisää:
Kvanttifysiikan avainteoria on vihdoin todistettu. Main
Biologit selvittävät, kuinka syöpäsolut pääsevät eroon immuunijärjestelmästä
Löysin tavan alentaa verensokeria ilman insuliini-injektioita
Kansi: ECRAM-ryhmä. Kuva: Grainger College of Engineering University of Illinois Urbana-Champaignissa