Inżynierowie z Uniwersytetu Illinois w Urbana-Champaign zintegrowali elektrochemiczną pamięć o dostępie swobodnym
Naukowcy używali do tworzenia pamięcimateriały kompatybilne z nowoczesnymi technologiami półprzewodnikowymi (CMOS): tlenek wolframu na bramkę i kanał, tlenek cyrkonu na elektrolit oraz protony jako ruchome jony. Umożliwiło to zintegrowanie urządzenia ze standardową mikroelektroniką.
Proces produkcji ECRAM. Zdjęcie: Jinsong Cui i in., Nature Electronics
ECRAM to komórka pamięci lub urządzenie, którewykorzystuje tę samą przestrzeń do przechowywania danych i obliczeń. Ta niestandardowa architektura eliminuje koszt energii związany z przesyłaniem danych między pamięcią a procesorem, umożliwiając bardzo szybkie i wydajne wykonywanie operacji wymagających dużej ilości danych.
Pamięć elektrochemiczna koduje informacjepoprzez przemieszczanie ruchomych jonów między bramką a kanałem. Impulsy elektryczne przyłożone do zacisku bramki albo wprowadzają jony do kanału, albo je wyciągają, a wynikająca z tego zmiana przewodności elektrycznej kanału zachowuje informacje. Jest odczytywany poprzez pomiar prądu elektrycznego przepływającego przez kanał. Elektrolit między bramką a kanałem zapobiega niepożądanemu przepływowi jonów, umożliwiając pracę pamięci w trybie nieulotnym.
Obwód pamięci elektrochemicznej. Zdjęcia: Jinsong Cui i in., Nature Electronics
Badacze wykazali, żeurządzenie wykazywało wysokie prędkości przełączania, wytrzymywało ponad 100 milionów cykli odczytu i zapisu i było znacznie bardziej wydajne niż standardowa technologia pamięci. Jednocześnie kanał niezawodnie utrzymuje jony przez wiele godzin, co wystarcza do wytrenowania większości głębokich sieci neuronowych. Ponieważ materiały są kompatybilne z technologiami mikrowytwarzania, urządzenia można zmniejszać do rozmiarów mikro i nano, co zapewnia wysoką gęstość i moc obliczeniową.
Czytaj więcej:
Kluczowa teoria fizyki kwantowej została w końcu udowodniona. Główny
Biolodzy odkrywają, w jaki sposób komórki rakowe wymykają się układowi odpornościowemu
Znalazł sposób na obniżenie poziomu cukru we krwi bez zastrzyków z insuliny
Okładka: macierz ECRAM. Zdjęcie: Grainger College of Engineering na Uniwersytecie Illinois Urbana-Champaign