Ingenieurs van de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign geïntegreerd elektrochemisch willekeurig toegankelijk geheugen
Vroeger creëerden onderzoekers geheugenmaterialen die compatibel zijn met moderne halfgeleidertechnologieën (CMOS): wolfraamoxide voor de poort en het kanaal, zirkoniumoxide voor de elektrolyt en protonen als mobiele ionen. Dit maakte het mogelijk om het apparaat te integreren in standaard micro-elektronica.
ECRAM-productieproces. Afbeelding: Jinsong Cui et al., Nature Electronics
ECRAM is een geheugencel of apparaat datgebruikt dezelfde ruimte voor het opslaan van gegevens en computers. Deze aangepaste architectuur elimineert de energiekosten van het overbrengen van gegevens tussen het geheugen en de processor, waardoor gegevensintensieve bewerkingen zeer snel en efficiënt kunnen worden uitgevoerd.
Elektrochemisch geheugen codeert informatiedoor mobiele ionen tussen de poort en het kanaal te verplaatsen. Elektrische pulsen die op de poortterminal worden toegepast, introduceren ofwel ionen in het kanaal of trekken ze naar buiten, de resulterende verandering in de elektrische geleidbaarheid van het kanaal behoudt informatie. Het wordt gelezen door de elektrische stroom te meten die door het kanaal stroomt. De elektrolyt tussen de poort en het kanaal voorkomt ongewenste ionenstroom, waardoor het geheugen in een niet-vluchtige modus kan werken.
Elektrochemisch geheugencircuit. Afbeeldingen: Jinsong Cui et al., Nature Electronics
Onderzoekers hebben aangetoond dat dehet apparaat vertoonde hoge schakelsnelheden, weerstond meer dan 100 miljoen lees-schrijfcycli en was veel efficiënter dan standaard geheugentechnologie. Tegelijkertijd houdt het kanaal ionen urenlang betrouwbaar vast, wat genoeg is om de meeste diepe neurale netwerken te trainen. Omdat de materialen compatibel zijn met microfabricagetechnologieën, kunnen apparaten worden verkleind tot micro- en nanogroottes, wat een hoge dichtheid en verwerkingskracht mogelijk maakt.
Lees verder:
De sleuteltheorie van de kwantumfysica is eindelijk bewezen. Voornaamst
Biologen ontdekken hoe kankercellen aan het immuunsysteem ontsnappen
Een manier gevonden om de bloedsuikerspiegel te verlagen zonder insuline-injecties
Omslag: ECRAM-array. Afbeelding: het Grainger College of Engineering aan de Universiteit van Illinois, Urbana-Champaign